Minifußbälle als Ersatz für Knorpel
Ein Forschungsteam der TU Wien zeigt, dass sich mit ihren von Zellen besiedelten Modulen auch größere Strukturen bilden lassen.
Es klingt schon ein wenig futuristisch, was Forschenden der TU Wien da gelungen ist. Sie haben mittels 3-D-Druck Bausteine aus bioverträglichem Material in der Form von Minifußbällen produziert. Sie sollen sich nutzen lassen, um daraus modulartig größere Einheiten von Knorpelgewebe aufzubauen – mittels einer Technik, die sich laut TU von anderen, sonst auf der Welt eingesetzten Methoden, deutlich unterscheidet. Nun ist der Nachweis gelungen, dass der Ansatz funktioniert. Die Erkenntnisse wurden im Fachmagazin Acta Biomaterialia veröffentlicht. 3-D-Puzzle aus winzigen Teilen
Ziel vieler Forschungsgruppen ist, aus körpereigenen Zellen Ersatzteile wachsen zu lassen, die Patientinnen und Patienten bei schmerzhaften Defekten, etwa durch Abnützungen oder Unfälle, eingesetzt werden können. „Knorpelzellen aus Stammzellen zu kultivieren, ist dabei gar nicht die größte Herausforderung. Das Hauptproblem ist, dass man normalerweise wenig
Kontrolle darüber hat, welche Form das entstehende Gewebe dann annimmt“, sagt Oliver Kopinski-Grünwald vom Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie der TU Wien.
Dort setzt man daher auf ein feines, poröses Gerüst, das mit Zellen besiedelt wird, als Basis. Diese Bauteile sind mit einem Durchmesser von einem Drittel Millimeter sehr klein, sie müssen daher zu einem größeren Ganzen zusammengefügt werden, um einen transplantierbaren Knorpel zu bekommen. Gerade bei Knorpelzellen ist es aber schwierig, größere Gewebestrukturen zu schaffen, weil deren Aufbau es erschwert, dass einzelne Zellkügelchen miteinander verwachsen. Stützstrukturen verschwinden
Beim Ansatz aus Wien zeigt sich nun, dass das gelingt: „Unter dem Mikroskop sieht man ganz klar: Benachbarte Kügelchen verwachsen, die Zellen wandern von einem Kügelchen ins andere und umgekehrt, sie verbinden sich nahtlos und ergeben eine geschlossene Gesamtstruktur ohne Hohlräume – ganz im Gegensatz zu anderen Methoden, die es bisher gegeben hat, bei denen sichtbare Schnittstellen zwischen benachbarten Zellklumpen bleiben“, schildert Kopinski-Grünwald. Mit der Zeit werden im Körper dann die kugelförmigen Stützstrukturen abgebaut, während das künstlich hergestellte Gewebe ausreift und die gewünschte Form behält. Künftig könnte mit dieser Methode auch großflächig Knochengewebe aufgebaut werden, hofft man. (APA/gral)