Das Bioprinting bezeichnet das 3D-Drucken mit organischen Substanzen. Das Bioprinting wird in der Forschung erprobt und ermöglicht das Drucken von lebendigen Zellen im Schichtaufbauverfahren (additive Fertigung).
Bei einem 3D-Biodrucker handelt es sich um einen 3D-Drucker zum Erstellen (Drucken) von menschlichem oder tierischem Gewebe (z.B. Haut oder Zellen). Mit Hilfe der Gewinnung von Stammzellen ermöglichen Biodrucker die Gewinnung von Organen. Die Technologie der 3D-Biodrucker befinden sich noch am Anfang der Forschung.
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Tiefe Wunden auf der Haut, zum Beispiel nach einem Brand, sind schwer zu behandeln. Man benötigt Spenderhaut, die nicht immer leicht zu bekommen ist. Kanadische Forscher an der Universität von Toronto haben nun einen mobilen Bioprinter entwickelt, der einfach in der Handhabung, leicht im Gewicht und tragbar ist. Ein erster Schritt in eine spannende technologische Richtung, um vor allem in Krisengebieten und Dritte Welt-Ländern eine bessere Wundversorgung anbieten zu können.
Der amerikanische Biodrucker-Hersteller Allevi hat es sich zum Ziel gesetzt, alle Prozesse rund um das Bioprinting zu vereinfachen. Mit dem neuen Bioprinter Allevi 3 bringt Allevi einen vielfach einsetzbaren und einfach zu bedienenden Bio-3D-Drucker auf den Markt. Was dieser neben dem Dreifach-Extruder noch zu bieten hat, stellen wir in diesem Bericht vor.
Das bionische Auge klingt mehr nach Science-Fiction als nach Realität und dennoch soll es bald möglich sein bionische Augen mit einem 3D-Drucker herzustellen und beim Menschen einzupflanzen. Das jedenfalls berichten Forscher der Universität Minnesota, die zuletzt Fortschritte bei ihre selbst entwickelten Lösung machen konnten. Wir stellen die futuristischen Forschungsarbeiten der Wissenschaftler vor.
Mitarbeiter der Universität von Sydney und der Universität Wollongong haben einen Biopen entwickelt, der bei der Behandlung von Augenverletzungen helfen soll. Der Stift enthält eine spezielle Tinte, die zur Behandlung von Augenwunden verwendet wird, die aktive Wundheilung fördert und Narbenbildung reduziert. Die Entwickler werden mit 1,1 Millionen US-Dollar vom NSW Medical Devices Fund für ihren iFix-Biopen unterstützt.
Im Rahmen des sogenannten „Projekt 5-100“ haben Forscher der polytechnischen Universität St. Petersburg und des Institutes für Zytologie der Russischen Akademie der Wissenschaften einzigartige polymere Materialien für medizinische Zwecke erzeugt, die traumatisierte menschliche Organe reparieren sollen. Das Material befindet sich noch in der Entwicklungsphase, liefert aber bereits vielversprechende Ergebnisse.
Das US-Unternehmen für Medizintechnik BIOLIFE4D liefert eindrucksvolle Ergebnisse in der Entwicklung von transplantierbarem Gewebe. Erst kürzlich haben wir über die Finanzierung und erste Erfolge ihrer Forschung berichtet. Jetzt gibt es bereits die nächste Nachricht, den 3D-Druck eines Herzpflasters. Und das Unternehmen möchte noch mehr.
Forscher an der Carnegie Mellon University haben einen 3D-Biodrucker entwickelt. Das Besondere daran: Es ist eigentlich ein Desktop-FDM-3D-Drucker, bei dem ein paar Bauteile ausgetauscht wurden, unter anderem der Extruder. Gekostet hat der Umbau zum Bioprinter gerade mal rund 500 Dollar. Das Projekt wurde als Open-Source veröffentlicht, um anderen Forschern den Zugang zum Bioprinting zu erleichtern.
Jüngst haben Forscher in Russland zur Entwicklung eines Laser-3D-Druckverfahrens beigetragen, in dem ein spezieller Nanopartikel zum Einsatz kommt. Mit dem neuen Partikeltyp ist sei den Wissenschaftlern ein Durchbruch bei der additiven Fertigung gelungen, der sich den russischen Forschern vor allem auf die Herstellung von Elektronik und im Bioprinting positiv auswirken kann. Es wird davon ausgegangen, dass Strukturen damit in Zukunft schneller und besser repariert werden können.
Das Bioprinting-Unternehmen AMBER und der US-Pharmazie- und Konsumgüterhersteller Johnson & Johnson haben eine Kooperation bei der Weiterentwicklung des Bioprintings bekanntgegeben. Ziel der Kooperation ist es den 3D-Druck mit organischen Substanzen weiter voranzubringen. Dafür soll in Irland nahe Dublin ein eigenes Kompetenzzentrum entstehen.
Italienischen Wissenschaftlern vom Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ist es gelungen, ein 1:1 Bio-Hybrid-Modell der Blut-Hirn-Schranke herzustellen. Verwendet wurden dafür synthetische als auch organische 3D-Druck-Materialien. Und ein 3D-Drucker eines deutschen Herstellers.
Wissenschaftlern in Indien ist es gelungen, erstmals ein Ohr mit einem 3D-Drucker herzustellen, dass am Körper erfolgreich verpflanzt werden konnte, überlebte und sogar gewachsen ist. Das berichtet eine bekannte indische Zeitung. Die Wissenschaftler der indischen SRM University berichten von einem weiteren, großen Fortschritt beim Bioprinting.
Ein Unternehmen aus der USA namens BIOLIFE4D plant mit Hilfe von 3D-Druck transplantierbare Herzen herzustellen. Die Herzen sollen dem Organmangel gegenüberstehen und es Menschen zukünftig ermöglich „per Knopfdruck“ Herzen herstellen zu lassen.
3D-Bioprinting bringt in der Kosmetik und der Medizin viele Fortschritte. Forscher in Singapur möchten mittels 3D-Bioprinting einer realistischen Hautpigmentierung näher kommen. Die Zwei-Schritt-Bioprinting-Strategie ist ein Schritt in diese Richtung und beweist, der 3D-Druck von pigmentierter Haut ist möglich. Vor allem Menschen die eine Hauttransplantation benötigen, haben so die Möglichkeit, in Zukunft nicht nur körperliche sondern auch psychische Heilung zu erfahren.
Talgdrüsen sorgen für den Glanz in unserer Haut und unserem Haar. Um die Produktion des Talgs in Schach zu halten, bedarf es der richtigen Hautpflege. Um die Talgproduktion und unsere Haut besser zu verstehen, arbeiten BASF und CTIBiotech mit 3D-Hautmodellen. Auf dem NYSCC Cosmetic Congress gaben BASF Care Creations und das Cell Therapy Research Institute CTIBiotech die ersten Ergebnisse bekannt.
Das iba Heiligenstadt erforscht neue Materialien für das Tissue Engineering und nutzt dazu auch den 3D-Druck. Jetzt bekam das Institut eine fünfjährige Förderung in 6-stellige Höhe vom Freistaat Thüringen zugesprochen und soll die Forschungen im „Bioprinting“ am Standort Thüringen vorantreiben.
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