Haut und Organe aus dem 3D-Drucker:
Wichtiger Durchbruch gelungen

Haut und Organe aus dem 3D-Drucker wären eine riesige Revolution für die Medizin. Bisher scheitert dieser Traum an der Fähigkeit, Zellen gezielt in die richtige Form zu bringen. Genau hier vermeldet jetzt ein Team aus Wissenschaftlern einen entscheidenden Durchbruch.

Gewebe aus dem 3D-Drucker: Der Traum rückt näher

Die Technik des 3D-Fotolithografie-Drucks, auch Stereolithografie (SLA) genannt, ist schon seit den 1980er-Jahren bekannt. Jahrzehnte später haben Wissenschaftlern auf dieser Basis eine Idee, welche die Medizin revolutionieren könnte. Ein Team aus Bioingenieuren und Biomedizinern der Universität Sydney und anderer Institute haben eine Methode entwickelt, mit SLA komplexe Baupläne für Zellstrukturen zu drucken - ein wichtiger Schritt hin zur Idee der Organe aus dem 3D-Drucker.

Wie die beiden führenden Wissenschaftler, Professorin Hala Zreiqat und Dr. Peter Newman, beschreiben, werden zunächst aus Blut- und Hautzellen gewonnene Stammzellen mit einer Kombination aus Bioengineering- und Zellkulturmethoden dazu gebracht, sich in die gewünschten spezialisierten Zellen umzuwandeln. Prinzipiell hat man damit alle Bausteine für das gewünschte Gewebe. Was hier noch fehlt? Ein Bauplan, der die Zellen dazu veranlasst, sich in der richtigen Struktur anzuordnen


"Man stelle sich vor, dass man versucht, eine Lego-Burg zu bauen, indem man die Klötze wahllos auf einem Tisch verteilt und hofft, dass sie an die richtige Stelle fallen", so Newman laut Phys. "Auch wenn jeder Stein so konzipiert ist, dass er sich mit anderen verbinden lässt, würde man ohne einen klaren Plan wahrscheinlich eher einen großen Haufen unzusammenhängender Legosteine als eine Burg erhalten." Diese Analogie lasse sich genau so auch auf den Aufbau von Organen und Geweben aus Zellen übertragen.

Wie das Team in seiner Arbeit in Advanced Science beschreibt, nutzt man die neue entwickelte 3D-Druckmethode, um Proteine und mechanische Auslöser in einer komplexen Struktur strategisch zu positionieren. Diese Marker dienen dann als Wegweiser für die Zellen, sich in der gewünschten Weise anzuordnen.

Professorin Hala Zreiqat: "Unsere neue Methode dient als Gebrauchsanweisung für Zellen und ermöglicht es ihnen, Gewebe zu schaffen, die besser organisiert sind und ihren natürlichen Vorbildern ähnlicher sind. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum 3D-Druck von funktionierendem Gewebe und Organen".


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