menu

3D-biogedruckte Haut und Knochen für Astronauten

Auf 24. Juli 2019 von Ann-Kathrin L. veröffentlicht
haut und knochen

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) arbeitet derzeit an einem Verfahren zum Biodruck menschlicher Gewebe aus Zellen, um Astronauten auf Mission zum Mars, die für jahrelange Reisen aufbrechen, besser zu behandeln. In Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Dresden und Blue Horizon haben die Teams die ersten 3d-biogedruckten Proben von Haut und Knochen entwickelt. Der Prozess wurde rückwärts durchgeführt, um zu sehen, ob er in einer Umgebung funktionieren könnte, in der die Schwerkraft völlig anders ist: Die ersten Ergebnisse sind offensichtlich zufriedenstellend, gute Nachrichten für Astronauten!

Die Forschung im Bereich des Biodrucks im Weltraum ist nicht neu; bereits an Bord der Internationalen Raumstation sind die Forscher an der Entwicklung von Krebszellen interessiert und entwickeln mit dem Biodruck verschiedene Modelle. Die ESA befasst sich mit der Betreuung der Astronauten auf Mission: Sie will ihnen wirksame Lösungen bieten, ohne dass jemand von der Erde eingreifen muss. Die Projektverantwortlichen haben die ersten Proben mit Hilfe von Plasma als Bioink entwickelt.

haut und knochen

Muster eines Stücks 3D-gedruckter Haut. Bildnachweis: ESA – SJM Photography

Laut Nieves Cubo von der Technischen Universität Dresden wirkt Blutplasma wie eine nährstoffreiche biologische Tinte, eine flüssige Komponente, die direkt vom jeweiligen Astronauten aufgenommen werden kann. Das Problem ist, dass Plasma eine sehr flüssige Konsistenz hat, mit der es schwierig ist zu arbeiten, besonders in der Schwerelosigkeit. Um dieser Herausforderung gerecht zu werden, haben die Forscher Methylcellulose und Alginat zugesetzt, um die Viskosität der fertigen Bioink zu erhöhen. Diese beiden Wirkstoffe kommen in Pflanzen und Algen vor und können leicht im Weltraum transportiert werden.

Aus dieser Zellmischung biodruckten die Forscher Proben von Haut und Knochen kopfüber, um die Bedingungen im Weltraum zu imitieren. Zum Thema Knochenbiodruck erklärt Nieves: „Die Herstellung der Knochenprobe beinhaltete das Drucken von menschlichen Stammzellen durch Zugabe von Knochenzement zu Kalziumphosphat als strukturellem Träger, der dann während der Wachstumsphase aufgenommen wird.“

Das Projekt behandelt auch die Art der Einrichtungen, die an Bord in Bezug auf Ausrüstung, Operationssäle und sterile Umgebungen erforderlich sind. Die Forscher erwägen zudem die Möglichkeit, komplexere Gewebe für Transplantationen herzustellen, was schließlich zum Drucken ganzer Organe für Astronauten führen soll.

haut und knochen

Der Knochen wächst stetig. Bildnachweis: Universitätsklinikum der Technischen Universität Dresden

Tommaso Ghidini, Leiter der Abteilung Strukturen, Mechanik und Werkstoffe der ESA und Projektleiter, ergänzt: „Eine 3D-Biodruckfunktion ermöglicht es Astronauten, auf medizinische Notfälle zu reagieren, sobald sie auftreten. Bei Verbrennungen könnte beispielsweise neue Haut biogedruckt werden, anstatt an anderer Stelle auf den Körper des Astronauten weggenommen zu werden, was zu Folgeschäden führen kann, die im Weltraum nicht leicht heilen. Bei Knochenbrüchen – welche durch Schwerelosigkeit wahrscheinlicher werden  – könnte ein Ersatzknochen eingesetzt werden. Auf jeden Fall würde die Bioink vom Astronauten selbst kommen, so dass die Ablehnung des Transplantats kein Problem darstellen würde.

Das ESA-Team ist nach diesen Ergebnissen sehr zuversichtlich, auch wenn die Forschung wahrscheinlich noch einige Jahre nicht abgeschlossen sein wird. Insbesondere bauen sie auf dem Erfolg des Biodrucks auf der Erde auf und hoffen, dass er auch über terrestrische Grenzen hinausgehen kann. Finden Sie weitere Informationen HIER.

Was denken Sie von der 3D-gedruckten Haut und Knochen? Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und kontaktieren Sie uns. Möchten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter und folgen Sie uns auf Facebook und Twitter  um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Außerdem sind wir auch auf LinkedIN zu finden.

Teilen Sie Ihre Meinung

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

de_DEen_USes_ESfr_FR
Bleiben Sie auf dem Laufenden
Erhalten Sie jeden Mittwoch eine Zusammenfassung der neusten News rund um den 3D-Druck
Unsere Website verwendet Cookies. Bei Verwendung unserer Website und der Zustimmung dieser Meldung erlauben Sie uns, Cookies gemäß dieser Erklärung zu verwenden.Erfahren Sie mehr über Cookies Einverstanden

3Dnatives is also available in english

switch to

No thank you