Forscher aus der Universität von Kalifornien, San Diego haben erfolgreich ein 3D-gedrucktes Modell der menschlichen Funktionsblutgefäße entworfen. Diese Konstruktion kann in Zukunft möglicherweise für Transplantationen eingesetzt werden.
Fast alle Gewebe und Organe brauchen Blutgefäße, um zu überleben, denn sie sind wichtig für den Transport von Blut, Nährstoffen und Abfällen durch den menschlichen Körper. Leider gibt es aber aufgrund der hohen Nachfrage in der Herstellung von Gefäß-Transplantaten große Engpässe. Ein Team von Forschern aus der Universität von Kalifornien unter der Leitung von Shaochen Chen, Nanoengineering Professor und Leiter des Bioprinting and Tissue Engineering Lab in San Diego, hat es sich jetzt zum Ziel gemacht, dieses Problem mithilfe von 3D-Bioprinting zu lösen.
Das Forscherteam verwendete einen 3D-Bioprinting-Prozess mit Hydrogel- und Endothelzellen (Zellen die Blutgefäße auskleiden) , sowie eine Digital Light Processing Methode , um 3D-gedruckte, künstliche Blutgefäß-Netzwerke zu kreieren.
Diese Gefäße können in das bestehende Kreislaufnetz des Körpers eingebaut werden und verzweigen sich, um sich vollständig in das kardiovaskuläre System zu integrieren.
In einem Forschungspaper mit dem Titel “Direct 3D bioprinting of prevascularized tissue constructs with complex microarchitecture” das im Journal Biomaterials veröffentlicht wurde, wird der Versuchsverlauf erklärt. Getestet wurde vorerst an Labormäusen – als die 3D-gedruckten Gefäße in die Tiere implantiert wurden, um ihre Funktionalität zu testen, beobachteten die Forscher, dass nur zwei Wochen nach der Implantation die künstlichen Adern korrekt mit dem vorhandenen Gerüst verschmolzen waren und Blut zirkulieren konnte. Trotz diesem Erfolg, sind die 3D-gedruckte n Gefäße derzeit noch nicht in der Lage, Nährstoffe und Abfallprodukte zu transportieren.
Chen und sein Team planen jedoch, spezifisches Gewebe zu entwickeln, das aus den körpereigenen Zellen des Patienten besteht. Dies würde sicherstellen, dass die Gefäße nach einer Transplantation, vom Körper besser angenommen werden können.
Die US-amerikanischen Forscher sind überzeugt, dass diese Bioprinting Methode weiter ausgebaut werden kann, um andere Gewebe zu entwickeln, die komplexe Mikroarchitekturen wie Leber-, Herz- und Nervengewebe aufweisen. In Zukunft sollen klinische Studien beginnen, jedoch wird dies sicher noch einige Jahre in Anspruch nehmen.