Home Forschung & Bildung Forscher entwickeln Methode zum 3D-Druck von Gewebe mit integriertem Gefäßsystem

Forscher entwickeln Methode zum 3D-Druck von Gewebe mit integriertem Gefäßsystem

Ein Forscherteam der Harvard John A. Paulson School for Engineering and Applied Sciences (SEAS) und dem Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering an der Harvard Universität habe eine Methode entwickelt um 3D-gedrucktes Gewebe mit einem Netzwerk aus Gefäßen zur Versorgung der Zellen am Bioprinter herzustellen. Das Geweben könnte nicht nur Verwendung im Bereich Medikamentenerprobung finden, sondern ultimativ auch für regenerative Medizin eingesetzt werden.

Um lebendes Gewebe aufrecht zu erhalten, müssen die Zellen mit Nährstoffen versorgt werden. Dadurch war es Forschern im Bereich Tissue Engineering bislang noch nicht möglich, dickeres Gewebe am Bioprinter herzustellen. Dem Team der Harvard Universität unter der Leitung von Dr. Jennifer A. Lewis, die unter anderem auch den Ableger für den Elektronik-3D-Drucker Voxel8 gründete, ist es im Rahmen einer Studie veröffentlicht im Proceedings of the National Academy of Sciences Journal nun gelungen ein solches Gewebe am 3D Bioprinter herzustellen. Dieses besteht aus menschlichen Stammzellen, extrazellulärer Matrix und Zirkulationskanälen die mit Endothelzellen ausgekleidet sind.

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Bei der Methode wird eine 3D-gedruckte Form aus Silikon eingesetzt, in welche die Gewebestruktur gedruckt wird. Dabei wird zuerst schichtweise ein Netzwerk aus Gefäßkanälen und darüber eine Schicht aus Stammzellen gedruckt. Die Biotinten sind dabei stabil genug um sich in Form zu halten. An den Kreuzungen des Netzwerks werden dann vertikale, vaskuläre Säulen gedruckt, die weitere Verbindungen schaffen. Schlussendlich folgt eine Flüssigkeit aus Fibroblasten und extrazellulärer Matrix um die freien Stellen rund um das Gewebe zu füllen und die Struktur zu verbinden. Über einen Ein- und Ausgang werden dann Nährstoffe durch die Gefäße gepumpt und versorgen somit die Zellen.

Die Ergebnisse bringen laut Lewis die Forschung wieder einen Schritt näher in Richtung Regeneration von menschlichem Gewebe:

This latest work extends the capabilities of our multi-material bioprinting platform to thick human tissues, bringing us one step closer to creating architectures for tissue repair and regeneration.”

Printing Vascular Tissue

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