Der angehende Chirurg Thomas Jovic und Professor Iain Whitaker, Lehrstuhlinhaber für Plastische Chirurgie an der Swansea University Medical School, haben laut einem Artikel der Daily Mail mit Hilfe von 3D-Druck eine vegane Nase aus zerkleinertem Weichholz und Hyaluronsäure entwickelt. Die 3D-gedruckte Nasenprothese soll Menschen helfen, die ihre eigene Nase durch einen Unfall oder Krebs verloren haben. Aktuell müssen Chirurgen dieses Problem mit Knorpel aus den Rippen lösen, um den Patienten eine neue Nase zu kreieren. Bei dieser konventionellen Behandlungsmethode werden bis zu drei Rippen in mehreren Operationen entfernt. Die neue 3D-Druck-Methode soll dieses schmerzhafte Prozedere umgehen.
3D-Druck einer „passgenauen“ Nase aus veganen Materialien
Die Behandlung mit Entfernung der Rippen kann nicht nur zu langfristigen Gesundheitsproblemen führen. Auch so entnommener Knorpel ist oft nicht flexibel und spröde. Der künstliche Knorpel von Jovic und Prof. Whitaker kann in exakt der Form in 3D gedruckt werden, die für den Patienten passt. Für den 3D-Druck haben die Forscher Material aus „Nanozellulose-Hydrogel“ und „Hyaluronsäure“, wie der angehende Chirurg Thomas Jovic, der sich diese Entwicklung überlegt hat, erklärt. Bei beiden Materialien handelt es sich laut Jovic um natürlich gewonnene Produkte.
Er erklärte:
„Nanozellulose-Hydrogel ist im Grunde zerkleinertes Weichholz. Und Hyaluronsäure, die in vielen Hautcremes und Gesichtsfüllern enthalten ist, wird von Bakterien produziert. Beide sind vegan. Der Mischung wird ein biologischer Katalysator ergänzt, damit sie nach dem 3D-Druck ähnlich wie Epoxidharz aushärtet. Das Ergebnis ist ein Material, das etwa zehnmal flexibler ist als natürlicher Nasenknorpel.“
Im nächsten Schritt werden dem Patienten körpereigene Knorpelzellen entnommen, im Labor vermehrt und in eine Lösung gegeben. In die Zelllösung wird dann der künstliche Knorpel, der nur als Gerüst dient, getaucht. Die Zellen besiedeln die Struktur und versteifen sie. Das Ergebnis kann im Anschluss chirurgisch implantiert werden. Laut den Entwicklern eignet sich die Technik auch, um Ohren wieder aufzubauen. Die Arbeit wurde der British Association of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgeons (BAPRAS) vorgestellt, die die Forscher ebenso wie das Royal College of Surgeons und die Scar Free Foundation unterstützt.
Prof. Whitaker sagte:
„Wenn wir Knorpel im Gesicht rekonstruieren wollen, stehen wir vor einer langwierigen und komplexen Operation, die mit Herausforderungen behaftet sein kann. Mit unserer Arbeit verbinden wir die 3D-Druck-Technologie mit Gewebezüchtung, um ein biologisches Gewebe herzustellen. Dieser Prozess erhöht die Personalisierung und schafft eine dauerhafte Lösung über einen Prozess, der viel weniger komplex ist als herkömmliche Verfahren, wodurch die Betriebszeiten reduziert werden und die Notwendigkeit entfällt, die Nasenstruktur manuell zu schnitzen. Dieses Material kann eine perfekte Nachbildung bilden, die aus Pflanzen stammt und strukturell robust ist.“
Bevor mit den Tierversuchen begonnen werden kann, wird geprüft, ob das Material keine Immunreaktion hervorruft. Im vergangenen Jahr haben wir über die Transplantation einer 3D-gedruckten Nase, die an einem Arm gewachsen war, berichtet.