Heutzutage macht die additive Fertigung im größere Fortschritte, vor allem weil diese Fertigungstechnologie einen positiven Einfluss auf Kosten und Herstellungszeit der anwendenden Unternehmen hat. Auch der medizinische 3D-Druck findet immer häufiger Anwendung, da mittlerweile an einigen Projekten gearbeitet wird, die es in Zukunft ermöglichen sollen einige Organe wie etwa das menschliche Herz schnell für die Transplantationschirurgie herzustellen.
Herzpflaster aus dem 3D-Drucker
BIOLIFE4D ist ein Medizintechnikunternehmen aus Illinois (USA), das auf Gewebekonstruktion und 3D-Biodruck spezialisiert ist. Wir haben bereits darüber berichtet, dass BIOLIFE4D über den 3D-Druck von Herzen nachdenkt und die Finanzierung für die Forschung plant. Vor Kurzem hat es öffentlich bekannt gegeben, dass es erfolgreich menschliches Herzgewebe gedruckt hat, insbesondere einem Herzpflaster. Das Pflaster enthält mehrere Zelltypen, die sich auch im menschlichen Herz befinden, genauso wie eine vorläufige Vaskularisierung. Bei Patienten mit akutem Herzversagen können die biogedruckten Herzpflaster zur Wiederherstellung verlorener Myokardkontraktilität eingesetzt werden.
Laut einer neuen Mitteilung von BIOLIFE4D wurde in nur wenigen Tagen und viel früher als erwartet der gesamte Prozess abgeschlossen. Nun konzentriert sich BIOLIFE4D auf andere Herzteile wie Blutgefäße, Mini-Herz und Klappen, um dem Ziel, ein vollständiges menschliches Herz in 3D-Druck zu erstellen, näherzukommen.
„Die Geschwindigkeit, mit der wir menschliche Herzpflaster 3D-gedruckt haben, hat in der wissenschaftlichen Gemeinschaft für großes Aufsehen gesorgt“, sagte der CSO bei BIOLIFE4D, Dr. Ravi Birla. Er fügte noch hinzu: „Diese Fortschritte betonen deutlich unsere Fähigkeiten, menschliches Gewebe im Biodruck herzustellen und eine schnelle und klare Möglichkeit in Hinsicht des 3D-Biodrucks menschlicher Herzen zu bieten.“
Der Bioprinting-Prozess von BIOLIFE4D im Detail
Der gesamte Prozess des 3D-Biodrucks beginnt bei BIOLIFE4D mit der Entnahme von Blutproben des Betroffenen. Da im menschlichen Körper jede Zelle die gleiche DNA und die gleiche Anzahl von Genen aufweist, hat somit jede Zelle das gleiche Potenzial in jede andere Zelle umgewandelt zu werden. Danach werden die Blutzellen aus der Probe im zweiten Schritt des Prozesses in unspezialisierte adulte induzierte pluripotente Stammzellen umgewandelt. Letztendlich können solche IPS-Zellen nach unserer Wahl wieder in spezialisierte Zellen umgewandelt werden.
Durch den Differenzierungsprozess können die IPS-Zellen in praktisch jede andere Zelle im menschlichen Körper umgewandelt werden. Hier reden wir aber von Kardiomyozyten (Herzzellen). Um die Zellen während des gesamten Prozesses lebensfähig zu halten, würden sie in einer flüssigen Umgebung (Hydrogel) mit Nährstoffen und anderen wichtigen Faktoren kombiniert werden. Danach lädt man diese entstandene Biotinte in einen 3D-Biodrucker, der während des Druckprozesses die lebensfähigen Zellen schützen soll.
Der 3D-Biodruck von BIOLIFE4D bietet die Möglichkeit, eigene Blutzellen eines Patienten zu den sogenannten IPS-Zellen umzuprogrammieren und diese dann in diverse Herzzellenarten zu differenzieren, die nicht nur für den 3D-Biodruck von Herzpflastern geeignet sind, sondern auch für die Transplantation eines vollständigen menschlichen Herzens. Die Errungenschaften von BIOLIFE4D könnten für die Menschheit lebenswichtig sein. Dank dem 3D-Biodruck, könnten die Behandlungen von Herzerkrankungen sowie andere möglichen Herzbeschwerden bald viel erfolgreicher erfolgen. Für weitere Informationen in diesem Bereich empfehlen wir Ihnen unseren kostenlosen 3D-Druck-Newsletter zu abonnieren.
