Das Wort "Drucker" ruft Bilder von Büromaterial, Papierstaus und Unmengen von Papier hervor. Aber fügen Sie "3D" hinzu und das Bild ändert sich: ein Gerät, das von Werkzeugen für den Einsatz im Weltraum bis hin zu Ersatzzähnen, die gegen Bakterien kämpfen, inspiriert ist. Was aber, wenn 3D-gedruckte Geräte zum Leben erweckt werden könnten? Das ist nicht mehr nur Spekulation mit Berichten, dass ein Versuch, menschliches Gewebe in lebensechte Körperteile zu drucken, erfolgreich war.
Letztes Jahr berichtete Smithsonian.com über das ehrgeizige Angebot des Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, alles von der Haut bis zu den Organen in 3D zu drucken. Der Versuch des Teams, naturgetreue Körperteile zu drucken, steckte zu diesem Zeitpunkt noch in den Anfängen. Obwohl ihre Träume vom Drucken von Dingen wie Nieren noch nicht verwirklicht wurden, hat das Team einen beeindruckenden ersten Schritt unternommen und einen einzigartigen Drucker geschaffen, mit dem menschliches Gewebe hergestellt und in jede beliebige Form gebracht werden kann.
Eine neue Veröffentlichung in der Zeitschrift Nature Biotechnology beschreibt den Drucker, den das Team einen integrierten Tissue-Organ-Drucker oder kurz ITOP nennt. Der Drucker löst zwei große Probleme für Wissenschaftler, die von früheren Versuchen, mit lebendem Gewebe zu drucken, enttäuscht waren. Es druckt nicht nur Strukturen, die stark und groß genug sind, um implantiert zu werden, sondern es hilft auch, dass Zellen lange genug leben, um in einen Körper integriert zu werden.
Das Erfolgsgeheimnis des Druckers ist das Hydrogel, das aus Wasser, Gelatine und anderen Substanzen besteht, die das Zellwachstum unterstützen. Der Drucker legt diese Substanz zusammen mit biologisch abbaubaren Strukturmaterialien ab, die sich schließlich auflösen, sobald das Gewebe stark genug ist, um sich selbst zu stützen. Wenn vollständig bedruckte Gewebe in Tiere implantiert wurden, reiften sie und entwickelten sogar ihre eigenen Blutgefäße.
In einer Pressemitteilung stellen die Forscher fest, dass sie, nachdem sie herausgefunden hatten, wie sie das Leben von Zellen während des Druckvorgangs sicherstellen können, die Lebensfähigkeit der Zellen sicherstellen, indem sie in den Strukturen ein „Gitter aus Mikrokanälen“ bilden. Diese winzigen Kammern ermöglichen es den gedruckten Zellen, wichtige Nährstoffe und Sauerstoff zu erhalten und lange genug zu überleben, damit sich Blutgefäße entwickeln können.
Das 3D-bedruckte Gewebe sieht ziemlich gruselig aus - besonders, wenn es sich in einer Petrischale befindet, die mit einer rosafarbenen Substanz gefüllt ist. Der Fortschritt könnte jedoch eines Tages dazu führen, dass Patienten mit Krankheiten oder fehlenden Körperteilen mit Gewebe, das aus ihrem eigenen Körper erzeugt wurde, wieder vollständig werden. Vielleicht werden 3D-Geräte mit Tissue-Druck eines Tages in Krankenhäusern und Arztpraxen alltäglich sein. Der Wake Forest-Prototyp signalisiert jedoch vorerst ein medizinisches Wunder in der Entstehung.
