Lebendes Gewebe mit 3D-Drucker hergestellt

Wissenschaftler des Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering haben mit einem 3D-Drucker Gewebe hergestellt, das mit Blutgefäßen ausgestattet ist und eines Tages für Medikamententests eingesetzt werden könnte. [...]

Derzeit gilt das Unternehmen Organovo als das Synonym für die Bioprint-Technologie. Noch in diesem Jahr soll lebendes Lebergewebe an die Pharmaindustrie verkauft werden. Die aktuellen in Advanced Materials veröffentlichten Ergebnisse könnten jedoch eine ernsthafte Konkurrenz darstellen.

Laut Don Ingber, dem Gründer des Wyss Institute, haben Tissue-Engineering-Experten nur auf ein derartiges Verfahren gewartet. „Die Möglichkeit, funktionale vaskuläre Netzwerke in 3D zu bilden, bevor sie implantiert werden, ermöglicht nicht nur dickere Gewebe herzustellen, sondern sie auch chirurgisch mit dem menschlichen Körper zu verbinden“, so Ingber.

Menschliche Zellen benötigen Sauerstoff und Nährstoffe. Ohne die entsprechende Versorgung sterben sie ab. Bis jetzt war es für Forscher schwierig, dicke Gewebeteile in 3D zu drucken, da die Zellen im Inneren von den benötigten Ressourcen abgeschnitten sind. Dieses Problem haben die Forscher jetzt gelöst, indem sie Blutgefäße in eine Mischung von lebenden Zellen und einer extrazellulären Matrix gaben, die die Zellen zur Bildung von Gewebe verbindet.

Die meisten Materialien werden bei der Abkühlung hart. Das verwendete Material schmilzt jedoch bei der Abkühlung und formt so Blutgefäße innerhalb der Zellen und der Matrix. Die fertiggestellte Struktur wurde in einem nächsten Schritt gekühlt. Die Zellen blieben an Ort und Stelle, das geschmolzene Material konnte einfach abgesaugt werden.

Die so entstandenen Röhren wurden mit einer anderen Art von Zellen ausgestattet. Diese Endothelzellen kleiden Blutgefäße auch normalerweise aus. Sie passten sich natürlich an, um sie in der mit dem 3D-Drucker hergestellten Struktur zu bilden. Das so entstandene Netzwerk kann die Zellen im Inneren versorgen und sie am Leben erhalten. Wie auch Organovo sieht das Team das Testen von Medikamenten als naheliegenden Einsatzbereich. Zusätzlich könnten die Entwicklung von Tumoren und das Heilen von Wunden erforscht werden. (pte)