Ohren aus dem 3-D-Biodrucker

Das Potenzial für 3-D-Drucker ist noch lange nicht ausgeschöpft. Die jüngste Errungenschaft präsentieren jetzt US-Forscher: einen 3-D-Biodrucker, der diverse Gewebearten von Knochen bis Muskeln herstellt, die Tieren bereits erfolgreich eingepflanzt wurden

Winston-Salem/Wien – Es ist immer noch nicht abschätzbar, wie sehr 3-D-Drucker künftig unsere Wirtschaft verändern werden. Manche Forscher und Analysen erwarten sich eine Art Industrieller Revolution, da Produktionsprozesse sich in Richtung Konsumenten verlagern würden. Aber auch technisch scheinen die Möglichkeiten kaum begrenzt.

Die jüngste Errungenschaft stellen nun US-Forscher um Anthony Atala (Wake Forest Baptist Medical Center) im Fachjournal Nature Biotechnology vor: Sie haben einen 3-D-Biodrucker entwickelt, der verschiedene Ersatzgewebe druckt, die Tieren erfolgreich ein- gepflanzt worden sind – Muskeln ebenso wie Kieferknochen oder Ohren.

Zwar sei für die Anwendung beim Menschen noch einige Forschungsarbeit zu leisten, sagt Anthony Atala, der das „Integrierte Gewebe- und Organ-Drucksystem“(Itop) in den vergangenen zehn Jahren mitentwickelte. „Der neu entwickelte Drucker ist aber ein wichtiger Fortschritt, um Ersatzgewebe für menschliche Patienten herzustellen.“Damit könnten unter anderem auch Engpässe bei Spenderorganen überwunden werden.

Eine der großen Herausforderungen bei der Herstellung von künstlichem Knochen-, Knorpelund Muskelgewebe besteht darin, es so haltbar zu machen, dass es sich in den übrigen Körper integriert. Das gelang zum einen durch eine neue Art von „Tinte“, zum anderen durch Mikrokanäle, die das Ersatzgewebe durchziehen. Entscheidend war, dass diese Kanälchen kleiner sind als 600 Mikrometer, damit die Zellen darin überleben können.

Die Forscher präsentieren in der Studie auch die ersten Machbarkeitsnachweise im Tierversuch: Sie druckten eine „Ohrmuschel“aus und implantierten sie Mäusen unter die Haut; zwei Monate später war die Struktur bestens erhalten, Knorpelgewebe und auch Blutgefäße haben sich gebildet. Ähnlich erfolgreich waren Versuche mit Muskelgewebe und Kieferknochen in Ratten. Langzeittests laufen bereits. Solche mit menschlichen Stammzellen sind in Vorbereitung. (tasch)

Foto: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine Eine künstliche Ohrmuschel wie diese wurde Mäusen unter die Haut gepflanzt. Die Struktur war nach zwei Monaten erhalten, dazu bildeten sich Knorpelgewebe und Blutgefäße.