Tissue Engineering:Organersatz aus dem 3D-Drucker

Bioprinting / Tissue Engineering

Organersatz aus dem 3D-Drucker

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Prof. Feller mit den beiden beteiligten Doktoranden Astrid Pflieger, die für die Zellkultivierung zuständig ist, und Bastian Böttcher, der sich um die Drucktechnologien kümmert (Bild: Christine Bartzsch)
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Ein neues Forschungsprojekt in Jena widmet sich der Herstellung von zellbeladenen dreidimensionalen Strukturen mit Hilfe des 3D-Druckverfahrens, des so genannten „Bioprintings“.

Beim so genannten Bioprinting werden weiche, gelartige Materialien, die mit Zellen vermengt sind, in dreidimensionale, computergenerierte Strukturen überführt. Die Besonderheit liegt in der Verarbeitung von mehreren Materialien, die jeweils mit Zellen unterschiedlicher Herkunft und somit auch unterschiedlichen Funktionen versehen sind. Dies ermöglicht sehr komplexe biologische Strukturen, mit denen möglicherweise langfristig Gewebefunktionen für das Tissue Engineering nachgestellt werden können. Die Arbeitsgruppe um Prof. Karl-Heinz Feller vom Fachbereich Medizintechnik und Biotechnologie der EAH Jena forscht nun wie zellbeladene dreidimensionale Strukturen mit Hilfe des 3D-Druckverfahrens erschaffen werden können.

Versorgung der Zellen mit Nährstoffen

Ein wichtiger Forschungsschwerpunkt innerhalb des Projektes liegt dabei in der Einbindung von Versorgungsgefäßen (Vaskularisierung) innerhalb dieser komplexen 3D-Gerüste, um langfristig eine gleichförmige Nährstoffversorgung der Zellen zu erreichen. Hier bestehen momentan weltweit noch die größten Probleme, um die komplexen zellbeladenen 3D-Gerüste längere Zeit am Leben zu erhalten.

Um diese Probleme zu lösen, verfügt die Arbeitsgruppe über sich gut ergänzende Kompetenzen: zum einen auf dem Gebiet der 3D-Drucktechnologie, beziehungsweise additiven Fertigungsverfahren – in Kooperation mit der AG von Prof. Jens Bliedtner, Fachbereich Sci Tec der EAH Jena. Zum anderen verfügt die Arbeitsgruppe auch über Know-how bei der Entwicklung von 3D-Zellstrukturen für den Einsatz in Lab-on-a-Chip-Systemen. Durch die Verknüpfung dieser Kompetenzen wird sie wichtige Beiträge in der Forschung zur Herstellung von künstlichen Geweben und Organen leisten.

Förderung vom BMBF

Die Forschungsaktivitäten werden in das kürzlich gegründete Thüringer Zentrum für Additive Technologien eingebunden und stärken somit die Thüringer Kompetenzen auf dem Gebiet additiven Technologien im biologischen Bereich. Die Arbeitsgruppe von Prof. Feller kooperiert bei diesen Arbeiten mit Partnern in den Niederlanden, Frankreich, Israel und der Türkei. Sie hat vom BMBF eine Förderung in Höhe von 1,1 Mio. Euro erhalten.

www.eah-jena.de

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