Die In-vitro-Fertilisation (IVF) ist eine stressige Zeit – für die Eltern und für die Embryonen. Um sie sicher und gesund zu erhalten, müssen sie während der Präimplantationsphase wiederholt wechselnden Bedingungen ausgesetzt werden. Dies verursacht nicht nur erheblichen Stress, sondern erhöht auch das Risiko eines Misserfolgs, was wiederholte IVF-Zyklen erforderlich macht. Um den Stress für den Embryo zu verringern und die Erfolgsraten der IVF zu erhöhen, hat das australische Unternehmen Fertilis Pty Ltd, Adelaide, eine einzigartige Umgebung für die kritische Lebensphase zwischen Befruchtung und Einnistung des Embryos entwickelt und patentiert. Dieses erste 3D-gedruckte Mikro-Zellkulturlabors weist Strukturen mit einem Durchmesser von 0,05 mm auf, ermöglicht eine präzise Überwachung und Steuerung des Kultivierungsprozesses der befruchteten Eizelle und erspart das Verschieben von Zellen zwischen Petrischalen.
Und genau diese winzigen Strukturen – Kanäle mit einem Durchmesser kleiner als ein menschliches Haar – erwiesen sich bei der Produktion als Herausforderung. Vor allem mit Materialien und Druckern anderer Hersteller. Denise Hirner, COO und Mitgründerin von Upnano, erklärt den Vorteil der neuesten Ergänzung des Materialportfolios des Unternehmens: „Upflow bietet eine niedrigere Viskosität als jedes andere 2PP-Material mit vergleichbarer Biokompatibilität. Dies ermöglicht eine bessere Nachbearbeitung, insbesondere die Spülung der sehr feinen Kanäle, um unpolymerisiertes Material zu entfernen und die Reproduzierbarkeit der Strukturelemente zu gewährleisten.“ Upnano erreichte dies durch die Auswahl spezieller Basisharze für das Upflow-Material, die die Viskosität des Materials niedrig halten, bis eine abschließende UV-Belichtung das Material aushärtet und es gebrauchsfertig macht. Zu den weiteren Vorteilen des Materials gehören eine hohe optische Transparenz – wodurch es sich ideal für mikroskopische Inspektionen der inkubierten Embryonen eignet – und eine sehr geringe Autofluoreszenz.
Mikrofluidischer Chip: 3D-Druck in nur vier Stunden
Fertilis verwendet Upflow mit einem Nano-One-Drucker, der kürzlich an die Australian National Fabrication Facility (ANFF) an der University of South Australia geliefert wurde. Er verbessert nicht nur die Qualität der 3D-gedruckten mikrofluidischen Chips für die Inkubation von Embryonen, sondern auch die Produktionsgeschwindigkeit, wie Marty Guavin, CEO von Fertilis, erklärt: „Früher dauerte der 3D-Druck unserer Chips ganze zwei Wochen. Jetzt sind es nur noch vier Stunden.“ Zudem können mit dem Nano-One größere und kleinere Strukturen in einem Durchgang gedruckt werden, was Produktionszeit und Qualität erhöht. Zusammengenommen schützen die mit Upflow auf einem Nano-One-Drucker hergestellten mikrofluidischen Chips den Embryo und ermöglichen einen automatischen Wechsel des Nährmediums, das den Embryo umgibt. Dies ermöglicht eine optimale Wachstumsumgebung. (su)
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UpNano GmbH
