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Bioprinting: Forscher drucken Gewebe mit Blutgefäßen – Update

Wissenschaftler der Harvard-Universität haben eine Biotinte entwickelt mit welcher man Gewebe drucken kann. Das Gewebe ist sehr detailliert und kann auch Blutgefäße enthalten. Diese neue Technologie wurde am Mittwoch im Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering präsentiert.

21.02.2014: Unter der Leitung von Jennifer Lewis wurden an dem Institut drei verschiedene Biotinten produziert, die für den Aufbau von künstlichem Gewebe verwendet werden können. Die erste Tinte enthält eine extrazelluläre Matrix, welche das Gewebe zusammenhält. Die zweiten Biotinte enthält zusätzlich noch lebende Zellen. Die dritte Biotinte, die von dem Team um Lewis entwickelt wurde, ermöglicht die künstliche Erstellung von Blutgefäßen im erzeugten Gewebe. Hier wird zuerst ein kleines Netz gedruckt, welches später als Gefäßsystem dient. Blutgefäße sind für ein Gewebe sehr wichtig, denn diese ermöglichen den Transport von wichtigen Stoffen innerhalb des Gewebes.

Mit diesen 3 verschiedenen Tinten konnte ein künstliches Gewebe mit Gefäßssystem erstellt werden. Laut den Forschern befindet sich die Entwicklung noch in der Anfangsphase, aber Ziel ist es zukünftig mit Hilfe des Tissue Engineering Verfahrens krankes Gewebe künstlich zu ersetzen. Ein weiteres Anwendungsfeld können klinische Studien sein. So wird für den Test von Medikamenten Gewebe benötigt. Mit Hilfe von Bioprinting erzeugtem Gewebe könnten Tests vereinfacht und somit auch die Kosten gesenkt werden.

Eines der führenden Unternehmen in diesem Bereich ist Organovo. Das in San Diego beheimatete Startup konnte erst vor wenigen Wochen Erfolge beim Drucken von Lebergewebe melden.

Das Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering veröffentlichte auch Videos zu der vorgestellten Technik. Beim ersten Video sieht man den Aufbau von filigranen Strukturen, die mit einen eigens entwickelten Drucker fabriziert werden:

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Beim zweiten Video sieht man den Aufbau der Blutgefäße:

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Im dritten Video sieht man den Aufbau mit Biotinte im Zeitraffer:

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Gastbeitrag: David Gotsch
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(c) Picture: Vimeo-Screenshot

02.06.2014 Update: Pressemeldung des BWH, Bringham and Women´s Hospital

In dieser wird vom erfolgreichen Drucken von Blutgefäßen berichtet. Dem Team gelang es unter der Leitung von Ali Khademhosseini Blutgefäße mit einem Bioprinter zu drucken, dabei verwendete das Team die oben beschriebenen Gele. Das BWH ist ein Partner Krankenhaus des Harvard Wyss Institutes. Hier finden Sie ein interessantes Interview mit Ali Khademhosseini.

Ali Khademhosseini:

Engineers have made incredible strides in making complex artificial tissues such as those of the heart, liver and lungs. However, creating artificial blood vessels remains a critical challenge in tissue engineering. We’ve attempted to address this challenge by offering a unique strategy for vascularization of hydrogel constructs that combine advances in 3D bioprinting technology and biomaterials.

Our approach involves the printing of agarose fibers that become the blood vessel channels. But what is unique about our approach is that the fiber templates we printed are strong enough that we can physically remove them to make the channels,” said Khademhosseini. “This prevents having to dissolve these template layers, which may not be so good for the cells that are entrapped in the surrounding gel.

In the future, 3D printing technology may be used to develop transplantable tissues customized to each patient’s needs or be used outside the body to develop drugs that are safe and effective.

via BWH

 

Update: 28.07.2014 – Wissenschafter gelingt weiterer Schritt Richtung Blutgefäße aus dem Bioprinter

Ein Forschungsteam der Universities of Sydney, Harvard, Stanford und dem MIT druckte mithilfe eine Bioprinters eine Struktur an Blutgefäßen. Dies Vorlage wurde dann mit einer mit einer auf Eiweiß basierenden Zellenlösung bedeckt und mittels Licht gehärtet. Danach wurde die Vorlage aus dem Bioprinter wieder entfernt und die gehärtete Struktur mit menschlichen Endothel Zellen bedeckt. Die Zellen verwuchsen nach einer Woche selbstständig und formten Kapillargefäße durch die die Zellen mit Närstoffen versorgt werden konnten und so eine höhere Überlebenschance hatten.

via Sciencedaily

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