Wissenschaftler entwickeln neue ultrapräzise 3D-Bioprinting-Technik

Forscher an der Hochschule München haben ein hochpräzises 3D-Bioprinting-Verfahren entwickelt, mit dem menschliches Gewebe in Einzelzellauflösung erzeugt werden kann.

Tissue Engineering erfordert die präzise Positionierung von Säugetierzellen und Biomaterialien auf Substratoberflächen oder in vorbearbeiteten Scaffolds. Obwohl die Entwicklung von 2D- und 3D-Bioprinting-Technologien in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht hat, werden immer noch präzise, zellfreundliche, einfach zu bedienende und schnelle Technologien für die Auswahl und Positionierung von Säugetierzellen mit Einzelzellpräzision benötigt. Die Forscher haben nun ein neues Verfahren vorgestellt.

Durch Beschuss eines ultrakurzen Nahinfrarot-Lasers in ein Hydrogel, das direkt unter einer Schicht von Zellen positioniert ist, konnte das Team winzige Zellcluster ausstoßen und sie in ein 3D-Gerüst packen. Das neuartige Verfahren ermöglicht die Übertragung einzelner Zellen auf der Grundlage ihrer Morphologie bei einer Lebensfähigkeit von 93-99 % und könnte nach Ansicht der Wissenschaftler bei weiterer Automatisierung zu funktionalen Gewebetransplantaten führen.

Die Ergebnisse der Forscher sind detailliert in ihrer Arbeit mit dem Titel “Single Cell Bioprinting with Ultrashort Laser Pulses” beschrieben. Die Studie wurde von Jun Zhang, Patrick Byers, Amelie Erben, Christine Frank, Levin Schulte-Spechtel, Michael Heymann, Denitsa Docheva, Heinz P. Huber, Stefanie Sudhop und Hauke Clausen-Schaumann verfasst.