Südkoreanische Wissenschaftler entwickeln Blutgefäße aus dem 3D-Drucker

Einem südkoreanischen Forscherteam ist ein Durchbruch bei der Herstellung künstlicher Blutgefäße gelungen. Mithilfe einer 3D-Drucktechnik stellten sie kleine Gefäße mit einer porenförmigen Oberfläche her, die sich selbstständig mit einer schützenden Zellschicht auskleidet.

Wie Prof. Jinah Jang von der POSTECH berichtet, besteht bei künstlichen Blutgefäßen mit einem Durchmesser unter 6mm oft das Problem, dass es zu Verklumpungen kommt. Der Grund: Es fehlt die natürliche Auskleidung des Endothels, welche die glatte Oberfläche von Blutgefäßen bildet.

Bisherige Ansätze, das Endothel nachträglich aufzubringen, sind sehr aufwendig. Das Team um Jang entwickelte nun eine 3D-Drucktechnik names „Dragging”, bei der Mikroporen direkt in die Gefäßstruktur integriert werden können. In die Druckmasse aus natürlichem Polymer wurde gleichzeitig eine Mischung menschlicher Zellen eingebracht.

Wie sich zeigte, wandern Endothelzellen aktiv durch die Poren und besiedeln von innen das gesamte künstliche Gefäß – ein Effekt, der durch die Porengröße gesteuert werden kann. Bei optimierter Parameterwahl konnten auf diese Weise Blutgefäße mit einer nahezu vollständigen Auskleidung von 97,7% des Endothels erzeugt werden.

Die pneumatischen Eigenschaften der 3D-gedruckten Gefäße seien laut den Forschern so robust, dass sie sich potenziell zur Transplantation eignen könnten. Zudem ließen sich auch komplexe verzweigte Strukturen auf diese Weise funktional mit einer schützenden Zellschicht versehen, was bisher nicht möglich war.

Die Studie wurde publiziert in Bioactive Materials und durchgeführt mit Unterstützung des südkoreanischen Ministeriums für Wissenschaft und IKT sowie weiterer Förderinstitutionen.