Erstmals erfolgreich Herzgewebe 3D gedruckt

 BIOLIFE4D, ein Biotechnologie-Unternehmen aus Chicago, hat erfolgreich die Fähigkeit bewiesen, menschliches Herzgewebe in 3D zu drucken. Das 3D-Druckgewebe ist die erste Forschungsaktivität und stellt einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu seinen ehrgeizigen Zielen dar.

“Von Anfang an”, erklärt Steven Morris, CEO von BIOLIFE4D, “war es unsere Mission, mit unserer Technologie Leben zu retten. Heute glauben wir, dass wir diesem Ziel einen Schritt nähergekommen sind.”

Schließlich hofft das Unternehmen, eine Technologie entwickeln zu können, die in der Lage ist, Ventile, Blutgefäße, Miniaturorgane und ein volles menschliches Herz in 3D zu drucken.

Realitätsprüfung für den Organ-3D-Druck

Unglaublich komplex in seiner Konstruktion und Materialzusammensetzung, ist ein vollflächig in 3D gedrucktes menschliches Herz derzeit nicht mehr als eine schöne Idee für Wissenschaftler und Forscher, die auf dem Gebiet der Biomedizin arbeiten.
Eine Sache, die jedoch jetzt schon mit dem 3D-Druck möglich ist, ist die Entwicklung neuer therapeutischer Behandlungen für das Herz und andere Organe.

Die mikroskopische Gefäßstruktur der Niere wurde in zahlreichen 3D-Bioprinting-Studien nachgebildet, unter anderem in einem Projekt von Professor Jennifer Lewis an der Harvard University und in einer aktuellen Entwicklung des Biotechnologie-Unternehmens Prellis Biologics aus San Francisco.

Für das Herz haben Lewis und das Harvard-Team auch ein 3D-gedrucktes Organ-Chip-Gerät entwickelt, das die Bewegung des Organs in kleinem Maßstab nachbildet, und es hat sich gezeigt, dass 3D-gedruckte Stents effektiv sind.

Gedruckter Herzfleck

Was mit BIOLIFE4D erreicht wurde, ist ein 3D gedrucktes Pflaster, das mit der weiteren Entwicklung zu einer praktikablen medizinischen Behandlung von Herzerkrankungen werden könnte. Lebende Zellen, die natürlicherweise im menschlichen Herzen vorkommen, werden vor dem 3D-Druck dem Material zugeführt. Nach der Herstellung wird das Material in Form eines Pflasters extrudiert, das dann inkubiert wird, um das Wachstum der Zellen im Inneren zu fördern.

Nach Angaben des Unternehmens enthält der 3D gedruckte Herzfleck “mehrere Zelltypen, aus denen das menschliche Herz besteht” und nicht nur muskuläre Kardiomyozyten, und “beinhaltet die vorläufige Vaskularisierung”, d.h. die ersten Stadien der Entwicklung zu Gefäßen.

Der gesamte Prozess, vom Materialeinsatz bis hin zum fertigen 3D-Patch, war innerhalb weniger Tage abgeschlossen.

Dr. Ravi Birla, Chief Science Officer (CSO) bei BIOLIFE4D, kommentiert: “Wir freuen uns sehr, diesen Meilenstein erreicht zu haben und unsere Fähigkeit, menschliches Herzgewebe in 3D zu drucken, erfolgreich unter Beweis zu stellen. Als wir mit diesem Prozess begannen, wussten wir, dass dies ein wichtiger Schritt bei der Validierung unserer Technologie und unseres wissenschaftlichen Ansatzes sein würde.
Diese Bemühungen zeigen deutlich unsere Fähigkeit, menschliches Gewebe zu bioprinten und einen klaren und schnellen Weg zum Bioprinting des menschlichen Herzens zu finden”.

Es ist jedoch nicht das erste Mal, dass es den Forschern gelungen ist, einen Herzfleck in 3D zu drucken. Im April 2017 erreichten Wissenschaftler der University of Minnesota diese Leistung und bewiesen ihre Lebensfähigkeit in einem Tiermodell.