Michigan Tech erforscht 3D-Druck von Nervenzellen

Wissenschaftler der Michigan Technological University erforschen derzeit die Regenerierung von Nervenzellen mit Hilfe der Bioprinting Technologie.

Mit dem kürzlich erworbenen 3D Bioprinter des amerikanischen Unternehmens BioBots will das Team von Tolou Shokuhfar, Assistant Professor für Mechanical und Biomedical Engineering, mit Hilfe von 3D-Zellkultur Nervengewebe herstellen. Dabei verwenden die Forscher Cellulose Nanokristalle als “Bioink” um Zellträger am 3D-Bioprinter auszudrucken.

Nervenzellen brauchen aber nicht nur biokompatibles Material als Zellträger, sondern funktionieren über elektrische Impulse. Hier kommt das Wundermaterial Graphen zum Einsatz, das die nötigen elektrischen und leitfähigen Eigenschaften mitbringt. Shokuhfar beschäftigte sich schon in früheren Studien mit dem Einsatz von Graphen in der Biomaterialforschung.

Nun will der Team mit einem biokompatiblen, Graphen-gebundenen Kunststoff 3D-Strukturen als Zellträger für das Nervengewebe am 3D-Drucker herstellen. Es stellt sich die Frage, ob das Material überhaupt für die Verwendung mit dem Bioprinter einsetzbar ist und dem Druck während des Vorgangs standhält. Shokuhfar sieht diese Bedenken aber als mechanische Herausforderungen die gelöst werden können.

“We wanted to target a big issue,” says Shokuhfar, explaining that nerve regeneration is a particularly difficult biomedical engineering conundrum. “We are born with all the nerve cells we’ll ever have, and damaged nerves don’t heal very well.”

Diese neue Methode könnte für die Regeneration von beschädigtem Nervengewebe, unter anderem bei Rückenmarksverletzungen eingesetzt werden. Außerdem könnte das Bioink-Material auch für weitere Einsatzbereiche im Bereich Bioprinting interessant sein.