Home Forschung & Bildung Forscher der Penn State experimentieren mit 3D-gedrucktem porösem Gewebe

Forscher der Penn State experimentieren mit 3D-gedrucktem porösem Gewebe

Forscher der Penn State arbeiten aktuell an Verbesserungen für biologischen 3D-Druck von menschlichem Gewebe. Dafür haben sie ein neues Verfahren entwickelt, bei dem poröses Gewebe erzeugt wird.

3D-Bioprinting hat noch eine Vielzahl an Problemen und Schwächen, die ausgemerzt werden müssen, bevor 3D-gedruckte Organe oder Gewebeteile Realität werden. Eines der Probleme ist, dass unklar ist wie Blutgefäße in 3D-gedrucktem Gewebe eingebaut werden können. Forscher der Penn State haben dafür jedoch eine Idee: Microporen in 3D-gedrucktem Gewebe sollen es ermöglichen das Nährstoffe und Sauerstoff aufgenommen werden.

One of the problems with fabrication of tissues is that we can’t make them large in size. Cells die if nutrients and oxygen can’t get inside.

Der Lösungsansatz der Forscher verwendet dabei Bausteine – die auch porous tissue strands genannt werden. Diese bestehen aus Stammzellen die aus Fettgewebe gewonnen werden und Natriumalginatporogene (wird aus Seegras gewonnen und ist porös, wenn es 3D-gedruckt wird). So gedruckte Objekte werden dann einem speziellen chemischen Cocktail ausgesetzt, der Stammzellen zu Knochenzellen oder Knorpelzellen umwandelt. Durch die Poren werden alle Stammzellen des gedruckten Objektes von dem chemischen Cocktail erreicht.

Dabei haben die Forscher festgestellt, das Knorpel leichter herstellbar sind als Knochen, weil Knorpel nicht so stark durchblutet werden. Bei Knochen hingegen kann die Porosität vorteilhaft genutzt werden: Knochen bei Menschen sind teilweise ebenfalls porös und könnten so repariert werden.

Aktuell können jedoch nur sehr kleine Objekte mit dem Verfahren herstellt werden – dennoch ist das Verfahren anderen Verfahren überlegen und deutlich einfacher umsetzbar. In Zukunft könnten mit diesem Verfahren degenerativen Knochenerkrankungen abgemildert werden oder Knochen und Knorpel nach Unfällen repariert werden.

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