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BIOTECHNIK: Ohr zum Ausdrucken

Ein neu entwickelter 3-D-Bioprinter produziert lebendes Gewebe in Abmessungen, die bisher nicht möglich waren. Forscher um Anthony Atala von der Wake Forest University in Winston-Salem (North Carolina, USA) drucken damit Knochen- und Skelettmuskelgewebe. Auch ein typisch menschliches Ohr in Originalgröße haben sie schon erzeugt. Kleinere Druckerzeugnisse hat das Team bereits erfolgreich in Nager übertragen. In diese Konstrukte wuchsen nach der Implantation nicht nur gewebespezifische Zellen ein, sondern auch Blutgefäße.

Die Wissenschaftler verwenden Hydrogele, welche die gewünschten Körperzellen enthalten, zusammen mit biologisch abbaubaren Polymeren, die den entstehenden Zellverband verfestigen. Beides gelangt zunächst in eine Stützstruktur, die dem Erzeugnis die erforderliche äußere Form verleiht. Wenn sich das künstlich hergestellte Gewebe hinreichend versteift hat, wird die Stützstruktur entfernt.

Bislang standen der Herstellung größerer Gewebestücke zwei Schwierigkeiten entgegen. Zum einen starben die Zellen im Innern ab, da nicht genügend Nährstoffe zu ihnen vordrangen. Zum anderen fehlte die nötige mechanische Stabilität. Das erste Problem lösen die Forscher, indem sie Kanäle in das Gewebe mit eindrucken. Durch diese gelangen Nährstoffe und Sauerstoff zu den Zellen, bis Blutgefäße einwachsen und die Transportfunktion übernehmen. Das zweite Problem erübrigt sich durch Hinzufügen des biologisch abbaubaren, formgebenden Kunststoffs Polycaprolacton (PCL). Auf lange Sicht möchten die Wissenschaftler ihren Biodrucker klinisch anwendbar machen, um aus körpereigenen Zellen von Patienten passgenaue Körperteile und Organe herzustellen.

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