Aalto-Universität entwickelt eine neuartige Bioink für kardiale Gewebeanwendungen

Finnland ist eines der waldreichsten Länder Europas. Über 70 Prozent des Waldes des Landes sind mit Fichten, Kiefern, Moorbirken und Silberbirken bewachsen. Finnland versucht daher weitere Nutzungsmöglichkeiten für die Wälder zu finden. Neben der klassischen Holzverarbeitung sollen auch wissenschaftlich herausfordernde Anwendungen entstehen. Eine Möglichkeit liegt in der Nanocellulose.

Hierbei handelt es sich um eine leichte, aus Pflanzenmaterial gewonnene feste Substanz, die aus Cellulose-Nanofibrillen (CNF) besteht und als Pseudo-Kunststoff gilt. Insgesamt handelt es sich um eine sehr umweltfreundliche und ungiftige Substanz, die mit dem menschlichen Körper verträglich ist und das Potenzial hat, für eine Reihe von medizinischen Anwendungen eingesetzt zu werden.

Schon 2018 begann die Abteilung für Bioprodukte und Biosysteme der Aalto-Universität in der Nähe von Helsinki mit der Arbeit an Nanocellulose. Nach zwei Jahren haben die Forscher eine neue Bioink-Rezeprut entwickelt, die die Nanocellulose als Basis verwendet.

Dank der strukturellen Ähnlichkeit mit extrazellulären Matrizen und der ausgezeichneten Biokompatibilität bei der Unterstützung wichtiger zellulärer Aktivitäten hat sich das Bioprinting auf Nanocellulosebasis klar für sein Potenzial im Tissue Engineering und in der regenerativen Medizin herauskristallisiert. Die Eigenschaften der im Allgemeinen dicken und flüssigen, leichten Substanz eignen sich hervorragend zur Entwicklung von Bioinks, die sowohl geeignet und skalierbar in ihrer Herstellung sind, aber auch konsistente Eigenschaften aufweisen. Allerdings gab es große Herausforderungen bei der Verarbeitung von Nanocellulose.

Wie Forscher der Aalto-Universität in einem kürzlich in einem wissenschaftlichen Paper beschreiben, sind genau diese Herausforderungen, die verhindern, dass die Substanz zu einer der bevorzugten Komponenten für 3D-Bioprinting-Strukturen wird. Aus diesem Grund konzentrierten sich finnische Forscher auf die Entwicklung einer einkomponentigen Bioink, die verwendet werden könnte, um Gerüststrukturen mit potenziellen Anwendungen in biomedizinischen Vorrichtungen für die Herzmedizin zu schaffen.

Die komplette Arbeit, die unter dem Titel “Acetylated Nanocellulose for Single-Component Bioinks and Cell Proliferation on 3D-Printed Scaffolds”