Additive Fertigung
Knochen und Organe auf Knopfdruck
Verfahren, Materialien und Anwendungen des 3D-Bioprintings
Aktualisiert: 11 Februrar 2022, 08:47 Uhr
Liebe Leserinnen und Leser,
kürzlich transplantierten US-Mediziner einem Patienten ein genetisch modifiziertes Schweineherz. Der Eingriff weckt Hoffnungen, Organspenden irgendwann überflüssig zu machen – unter Umständen zu einem hohen Preis. Denn auch wenn Tiere bereits heute als eine Art »Ersatzteillager« für den Menschen dienen, in Anbetracht der zu erwartenden Mengen wird es nicht lange dauern, bis Tierschützer Sturm laufen.
Daher arbeiten Forschungsgruppen seit Jahren an einem anderen Weg, der dennoch zum gleichen Ziel führt: Sie wollen Zellen, Gewebe Knochen und Organe drucken. Bioprinting heißt die prestigeträchtige Zukunftstechnologie, die ein großes Versprechen in sich trägt. Aber wie genau funktioniert der 3D-Druck mit menschlichem Material, welche Verfahren gibt es, welche Materialien kommen zum Einsatz und wo steht die Medizin in der Praxis? Diese Fragen versuchen wir in unserem aktuellen Thema des Monats »Knochen und Organe auf Knopfdruck« zu beantworten.
Viel Spaß beim Lesen!
Melanie Ehrhardt
Redakteurin medical design
Verfahren: Was ist 3D-Bioprinting?
Klassifizierung der 3D-Bioprinting-Verfahren
Im Vergleich zu den bereits bekannten Verfahren des 3D-Drucks mit Keramiken, Kunststoffen oder Metall stellt das 3D-Bioprinting einen vollkommen neuen Ansatz dar. Auch wenn grundsätzlich die gleichen Verfahren angewendet werden, so unterscheidet sich der Biodruck vor allem dahingehend, dass dabei verschiedene Hydrogele als Trägersubstanz für menschliche Zellen verwendet werden. mehr
3D-Druck mit lebenden Zellen
Mit einem neuen Verfahren der TU Wien lassen sich lebende Zellen in feine Strukturen aus dem 3D-Drucker einbauen - mikrometergenau. Und das mit einer Druckgeschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde, um Größenordnungen schneller als es bisher möglich war. mehr
Tissue-Engineering im Femtosekunden-Takt
Organe aus dem Drucker – davon träumen nicht nur Patienten, sondern auch Pharmahersteller, die an künstlich erzeugten Gewebeproben die Wirkung neuer Medikamente untersuchen wollen. Je näher Forscher diesem Traum kommen, desto schneller wächst der Markt und wird auch für andere Branchen attraktiver. mehr
»Biotinte«: Materialien für den 3D-Biodruck
3D-Bioprinting mit Alginat
Alginat ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien im Bioprinting. Neben relativ günstigen Materialkosten sind auch die mechanischen Eigenschaften und die Druckbarkeit ein Pluspunkt für das Material. mehr
Anwendungen: Beispiele aus der Praxis
Biopflaster aus dem 3D-Drucker
Im Rahmen der Mission Cosmic Kiss hat der deutsche ESA-Astronaut Matthias Maurer das Experiment Bioprint FirstAid auf der Internationalen Raumstation ISS durchgeführt. Langfristiges Ziel des Experiments ist es, Hautwunden mit Biotinte aus einem 3D-Drucker wie mit einem Heftpflaster abzudecken. mehr
Neue Hoffnung für Diabetiker
In Heidelberg werden insulinproduzierende Gewebe gedruckt. Das ist ein enorm großer Schritt für die Medizin, der vielen an Diabetes erkrankten Menschen Hoffnung gibt. mehr
Forscher drucken Mini-Herz aus menschlichem Gewebe
Herzkrankheiten gehören weltweit zu den führenden Todesursachen. Spenderherzen sind knapp. Israelische Forscher haben daher den Prototyp eines Herzes aus menschlichem Gewebe gedruckt. mehr
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