Biomedizinische Implantate

Das Ohr aus dem 3D-Drucker

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Künstliches Ohr: Empa-Forscher Michael Hausmann nutzt Nanozellulose als Basis für neuartige Implantate Bild: Empa
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Biomedizinische Implantate | Schweizer Forscher bestücken aus Holz gewonnene Nanocellulose mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3D-Druck fertigen zu können.

Das Ohr aus Nanocellulose liegt glänzend auf dem Glasträger. Frisch dem 3D-Drucker entnommen, ist es bereits robust und formstabil. „Nanocellulose lässt sich in zähflüssiger Form hervorragend mit dem Bioplotter zu komplexen räumlichen Formen gestalten“, sagt Michael Hausmann von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa).

Noch besteht das ausgedruckte Ohr nur aus Nanozellulose und einer zusätzlichen Biopolymerkomponente. Ziel ist es jedoch, das Grundgerüst mit körpereigenen Zellen und Wirkstoffen zu bestücken, um biomedizinische Implantate zu erzeugen. Wie sich beispielsweise Knorpelzellen in das Gerüst integrieren lassen, wird derzeit in einem neuen Empa-Projekt erforscht.

Um die Stabilität und den Druckprozess weiter zu optimieren, untersucht Hausmann die Charakteristika des Nanozellulose-Hydrogels. Wie die Zellulose in dem Biopolymerkomposit verteilt und organisiert ist, konnte er bereits durch röntgenanalytische Untersuchungen ermitteln.

Sobald die Besiedlung des Hydrogels mit Zellen etabliert ist, könnten die Nanozellulose-basierten Komposite in Ohrform Kindern mit einer angeborenen Ohrmuschelfehlbildung als Implantat dienen. Im weiteren Verlauf des Projekts sollen die Nanozellulose enthaltenden Hydrogele auch für Kniegelenksimplantate bei Gelenkverschleiß eingesetzt werden.

Ist das Implantat einmal im Körper eingepflanzt, kann sich ein Teil des Materials biologisch abbauen und mit der Zeit im Körper auflösen. Nanozellulose selbst wird zwar nicht abgebaut, eignet sich als biokompatibles Material aber als Implantat-Gerüst.

www.empa.ch


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