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Foscher entwickeln biogedruckte Pflaster für die Krebstherapie

Auf 28. Juli 2020 von Sandra S. veröffentlicht

Forscher der Universität Nagoya, Japan, haben 3D-gedruckte Teile aus Fischgelatine per 3D-Biodruck entwickelt. Es handelt sich dabei um Hydrogel-Pflaster, die Krebspatienten eingesetzt werden sollen. Die 3D-gedruckten Pflaster sollen Medikamente enthalten, die je nach Bedarf des Patienten entsprechend freigesetzt werden. Dies ist eine interessante Innovation für den medizinischen Sektor, der die Vorteile der 3D-Drucktechnologie nutzen könnte, um Krebs effektiver zu bekämpfen. Krebsbehandlungen wie Doxorubicin (DOX) haben oft schwerwiegende und irreversible kardioxische Auswirkungn, deshalb werden sie in biokompatiblen Fettstoffkapseln, sogenannten Liposomen, verabreicht. Anstatt diese Art von Kapseln zu entwerfen, zogen es die Forscher vor, biogedruckte Pflaster zu entwickeln, die genauso wirksam sein sollen.

Die additive Fertigung wird im Kampf gegen den Krebs immer häufiger eingesetzt, weil es eine auf jeden Patienten zugeschnittene und damit wesentlich wirksamere Behandlung ermöglicht. Sie ist natürlich keine Wunderlösung an sich, kann aber zur Verbesserung bestimmter Prozesse beitragen. Ein Beispiel hierfür sind biogedruckten Tumorzellen, die dafür entwickelt wurden, die damit verbundene Krebsart genauer zu untersuchen, um sie gezielt bekämpfen zu können. Die anfangs erwähnten Wissenschaftler der Universität Nagoya interessieren sich jedoch nicht für eine bestimmte Krebsart, sondern versuchen, Wirkstoffe unter Rückgriff auf Biodruck wirksamer zu verabreichen.

3D bioprinting cancer

Biodruck versucht, Zellstrukturen nachzuahmen (Bildnachweis: Allevi)

Die Forscher der Universität Nagoya 3D druckten ein Pflaster aus einem halbsynthetischen Polymer, das Fischgelatine enthält mittels eines Bio-Druckers. Die Wahl des Materials mag auf den ersten Blick seltsam erscheinen, aber es stellte sich heraus, dass es relativ kostengünstig ist und mit keinen religiösen Ansichten im Konflikt steht. Im Inneren dieses Pflasters haben die Forscher Doxorubicin eingelagert, das im Blutkreislauf des Patienten freigesetzt werden kann. Das Team erklärt, dass sie mehrere Formen von Pflastern getestet haben: ein ringförmiges, ein zylinderförmiges und eine gitterförmige Oberfläche.

Nach mehreren Tests erschien es, als sei die Gitteroberfläche die Variante, die die beste Freisetzung des Wirkstoffs Doxorubicin ermöglicht, wobei die Wirkung zudem länger anhält. Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass sie die Freisetzungsraten durch die Verwendung der lichtempfindlichen Seite des Pflasters kontrollieren können. In der Tat können sie die Freisetzungsrate durch Variation der Belichtungszeit mit UV-Licht erhöhen oder verringern. Einer der Forscher erklärt dies: „Wenn die UV-Belichtungszeit verlängert wird, nimmt die Freisetzungsrate ab und die Gesamtfreisetzung von DOX wird auf einen niedrigeren Prozentsatz begrenzt. Weitere Informationen über die Studie und die Ergebnisse finden Sie hier.

3D bioprinting cancer

Die Pflaster wurden in 3 verschiedenen Formen gedruckt

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