Schneller 3D-Bioprinter ermöglicht Fortschritte in der Medikamentenentwicklung

Forscher der Universität Melbourne haben ein neues 3D-Bioprinting-System entwickelt, das Strukturen herstellen kann, die menschliche Gewebe wie weiche Hirnmasse oder festeren Knorpel und Knochen detailgetreu nachbilden. Die Technologie soll besonders in der Medikamentenforschung helfen, indem sie Organ- und Gewebemodelle präziser und schneller verfügbar macht.

Das System nutzt akustische Wellen, die von einer vibrierenden Blase erzeugt werden, um Zellen präzise innerhalb der gedruckten Strukturen zu positionieren. Associate Professor David Collins, Leiter des Collins BioMicrosystems Laboratory, erklärt: „Die korrekte Positionierung von Zellen ist entscheidend, da sie die Funktion des Gewebes direkt beeinflusst. Unsere Methode gibt den Zellen einen wichtigen Startvorteil, um sich zu komplexen Geweben zu entwickeln.“

Konventionelle Bioprinter setzen auf einen Schicht-für-Schicht-Ansatz, der Stunden dauert und die Überlebensfähigkeit der Zellen gefährdet. Zudem erfordert das Verfahren eine manuelle Übertragung der gedruckten Strukturen in Laborplatten, was das Gewebe beschädigen kann.

Das Team der Universität Melbourne hat diesen Prozess optimiert, indem es auf einen schnellen, optisch gestützten Druckansatz setzt. Das System fertigt Zellstrukturen mithilfe vibrierender Blasen innerhalb weniger Sekunden, was etwa 350-mal schneller ist als herkömmliche Methoden. Gleichzeitig druckt es die Strukturen direkt in Standard-Laborplatten, wodurch es den manuellen Transfer überflüssig macht und die Sterilität sicherstellt.

Laut Doktorand und Hauptautor Callum Vidler findet die Technologie bereits großes Interesse in der Forschungsgemeinschaft. „Bioprinting hat enormes Potenzial, doch die bisherigen Anwendungen waren oft begrenzt. Unsere Lösung bietet deutliche Verbesserungen in Geschwindigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit“, so Vidler. Forscher von Einrichtungen wie dem Peter MacCallum Cancer Centre und der Harvard Medical School haben die Methode getestet und positive Rückmeldungen gegeben.