Wissenschaftler haben lebende Zellen 3D-gedruckt

Mit einer speziellen, neuen, Drucktechnik ist es Wissenschaftlern der University of Twente (Niederlande) gelungen lebende Zellen mittels 3D-Druck zu verarbeiten. Das könnte ein wichtiger Schritt für die zukünftige Herstellung von Organen oder Transplantaten aus biologischem Material sein.

Hinter dem neuen Verfahren stecken Microfluids, also kleinste Mengen an Flüssigkeiten die kontrolliert verarbeitet werden können. Die selbe Technik findet immer mehr Anwendungen in der Medizin, zum Beispiel bei Diagnosegeräten die vollständig auf einem Chip untergebracht sind (lab-on-a-chip). Typischerweise kann so etwa 1 Microliter pro Minute verarbeitet werden. Für industrielle Anwendungen ist das aber nicht schnell genug, 1 Kubikzentimeter (Würfe mit 1 Zentimeter Seitenlänge) würde so etwa 17 Stunden in der Herstellung benötigen.

Daher wurde das Verfahren weiter entwickelt. Entstanden ist dabei eine Technik die auf “in-air microfluids” getauft wurde. Verwendet werden zwei “jets”, von einem Kanal werden feinste Tropfen in den zweiten abgegeben und nach dann nach unten geschossen. Das geschieht mit der 100 bis 1000-fachen Geschwindigkeit der bekannten Microfluid-Verfahren. Bei der Kollision der Materialien entstehen zudem auch neue Materialien (bei guter Kombination). So kann man praktische Nebeneffekte erzielen, und solide Objekte aus Flüssigkeiten herstellen.

Doch nicht nur solide Objekte sind möglich, es ist auch möglich lebende Zellen zu verarbeiten. Dabei entsteht eine schwammartige Struktur, die mit Zellen und Flüssigkeit gefüllt ist. Diese ähnelt sogar menschlichem Gewebe. Im Gegensatz zu vielen aktuellen Verfahren ist dieses Verfahren sehr schonend für die Zellen. Bei bestehenden Verfahren mit UV-Licht, Lasern oder Hitze werden die Zellen nämlich oft beschädigt und sterben dann ab.

Die Forschung dazu wurde unter anderem von Professor Marcel Karperien, Claas Willem Visser und Professor Detlef Lohse. Außerdem war Tom Kamperman beteiligt, der auch seine Doktorarbeit zu dem Thema geschrieben hat.

Aktuell ist das Verfahren noch in einem sehr frühen Stadium. Laut den beteiligten Wissenschaftlern könnte es aber in Zukunft eingesetzt werden um Gewebe mit dem 3D-Drucker herzustellen.

https://vimeo.com/253422847