3D-Drucker erzeugen erstmals Blutgefäße

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Über die Anwendungsmöglichkeiten von 3D Druckern in der Medizin haben wir bereit sehr oft berichtet. Eine weitere Erfolgsmeldung aus diesem Bereich lieferte vor zwei Tagen das Fraunhofer Institut.

Tissue Engineering

Im „Tissue Engineering“ bei dem versucht wird künstliche Gewebe-Teile und Organe im Labor zu züchten, haben es Forscher mit einem neuartigen Verfahren geschafft künstliche Blutgefäße zu drucken. Das Projekt namens BioRap, geht damit einen weiteren wichtigen Schritt Richtung Produktion funktionsfähiger künstlicher Organe und Gewebeteile.

Betrachtet man die langen Wartelisten für Organtransplantationen (in Deutschland alleine mehr als 11.000 Menschen) von denen aus Mangel an Organen üblicherweise nicht einmal die Hälfte durchgeführt werden kann, versteht man schnell warum die Wissenschaft mit Hochdruck an Projekten wie dieses arbeitet.

Obwohl das reine wachsen lassen von Gewebe bereits auch jetzt schon möglich war, konnte man dieses künstlich geschaffene Gewebe nicht mit Nährstoffen versorgen, da das nötige Gefäßsystem fehlte. Durch den Zusammenschluss von fünf Fraunhofer-Institute wurde 2009 ein Projekt gestartet, welches das Ziel verfolgt ein solches künstliches Blutgefäß zu erzeugen.

Multiphotonenpolymerisation

Mittels Rapid Prototyping ließen sich bereits in junger Vergangenheit Gewebeteile Drucken die nach einem komplexen 3-D-Modell aufgebaut waren. Für die Schaffung von Gefäßen war dieser Anwendungsbereich jedoch zu grob. Den Fraunhofer Wissenschaftlern ist es jedoch gelungen, diese Technik auch auf elastische Biomaterialien zu übertragen. Man kombinierte die etablierte 3D-Drucktechnik mit der in der Polymerwissenschaft entwickelte Multiphotonenpolymerisation. Dabei werden durch starke Laserimpulse die auf das Material treffen die Moleküle so stark angeregt, dass diese miteinander reagieren und sich zu längeren Ketten verbinden. Dadurch bleibt das Material im Gegensatz zur Vergangenheit elastisch.

So konnten nun erstmals auch Blutgefäße gedruckt werden die für die weitere Erzeugung von Organen absolut notwendig sind.

So revolutionär diese Errungenschaft auch ist, die Produktion von verpflanzbaren, künstlichen Organen wird trotzdem noch etwas auf sich warten lassen. Die Wissenschaft muss davor noch viele weitere Fragen klären. Beispielsweise müssen auch erst digitalen 3D-Modelle geschaffen werden, die so genau sind, dass tatsächlich daraus funktionsfähiges Organ gedruckt werden kann.

Die Ergebnisse werden auf der Biotechnica, die vom 11. bis 13. Oktober in Hannover stattfindet, vorgestellt.

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Bild: Screenshot von fraunhofer.de