3D-Druck

Bioprinting: Ein 3D-Matrix-Bett für Zellen

20191028_Bioprinting_TU_Wien.jpg
Zellen breiten sich über die Dauer des Experiemtns in der 3D-Struktur aus : links der Zustand in Woche 1, mittig in Woche 3, rechts inWoche 5. Oben ist die 3d Anordnung zu sehen, unten die einzelne Schicht (Bild: TU Wien)
Anzeige
Mit einem neuen Verfahren lassen sich lebende Zellen in feine Strukturen aus dem 3D-Drucker einbauen – sehr schnell und hochauflösend.

Wie sich Zellen verhalten und wie neues Gewebe entsteht, lässt sich besonders gut steuern und untersuchen, wenn man die Zellen in ein feines Gerüst einbettet. Das gelingt mit Hilfe von „Bioprinting“ – darunter versteht man spezielle additive 3D-Druckverfahren. Dabei stößt man allerdings auf eine Reihe von Herausforderungen: Manche Verfahren sind sehr unpräzise oder erlauben nur ein sehr enges Zeitfenster, in dem die Zellen verarbeitet werden können, ohne dass sie Schaden nehmen. Außerdem müssen die verwendeten Materialien während und auch nach dem 3D-Biopriting Prozess zellfreundlich sein – das schränkt die Auswahl möglicher Materialien empfindlich ein.

Zellen millimetergenau in die 3D Matrix betten

An der Technischen Universität Wien wurde nun ein hochauflösender Bioprinting-Prozess mit völlig neuen Materialien entwickelt: Dank einer speziellen „Bio-Tinte“ für den 3D-Drucker lassen sich Zellen nun direkt während des Herstellungsvorgangs in eine mikrometergenau gedruckte 3D-Matrix einbetten – und das mit einer Druckgeschwindigkeit von 1 m/s, um Größenordnungen schneller als es bisher möglich war.

„Wie sich eine Zelle verhält, hängt ganz entscheidend von den mechanischen und chemischen Eigenschaften sowie von der Geometrie ihrer Umgebung ab“, erklärt Prof. Aleksandr Ovsianikov, Leiter der Forschungsgruppe 3D Printing and Biofabrication am Institut für Werkstoffwissenschaften und Werkstofftechnologie der TU Wien. „Die Strukturen, in denen die Zellen eingebettet sind, müssen für Nährstoffe durchlässig sein, damit die Zellen überleben und sich vermehren können. Ganz wichtig ist aber auch, ob die Strukturen steif oder biegsam sind, ob sie stabil sind oder im Lauf der Zeit abgebaut werden.“

Passende Substanz für die 3D Matrix

„Unsere Methode liefert viele Möglichkeiten, die Umgebung der Zellen anzupassen“, sagt Aleksandr Ovsianikov. Je nachdem, wie man die Struktur baut, kann man sie steifer oder weicher machen, sogar feine, kontinuierliche Übergänge sind möglich. So kann man genau vorherbestimmen, wie die Struktur aussehen soll, um Zellwachstum zu erlauben und Migration zu leiten. Durch die Laser-Intensität kann man außerdem einstellen, wie leicht die Struktur im Lauf der Zeit abgebaut werden kann.

Die hochauflösende 3D-Drucktechnologie und die dafür nötigen Materialien werden nun auch von Upnano kommerzialisiert, einem jungen erfolgreichen Spin-off-der TU Wien.

Kontakt:
Technische Universität Wien
Karlsplatz 13/E011
A-1040 Wien
Österreich
www.tuwien.ac.at

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adhm.201900752

www.upnano.at


Mehr zum Thema 3D-Druck
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Titelthema: Kreislaufwirtschaft

Pile_of_used_syringes,_everyday_drug_therapy

Weniger Plastik-Abfälle sind selbst bei Medizinprodukten machbar

Messe Compamed

Compamed/Medica: Produkte und Trends

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

medicine&technology

Die englische Ausgabe finden Sie hier als PDF.

Sie erscheint 2 Mal im Jahr mit europaweiter Verbreitung.

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Aktuelles Webinar

Multiphysik-Simulation

Medizintechnik: Multiphysik-Simulation

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Kalender

Termine für die Medizintechnik-Branche

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de