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3D-Biodrucker aus Lego soll die biomedizinische Forschung erleichtern

Am 8. May 2023 von Leonie M. veröffentlicht

Forscher der Cardiff University stellen einen 3D-Biodrucker aus Lego her, der menschliches Gewebe drucken kann und gleichzeitig Kosten spart, so eine Studie, die in Advanced Materials Technologies erschienen ist. Sie haben ihr Modell als “Open Source” zur Verfügung gestellt und hoffen, dass es von biomedizinischen Forschern auf der ganzen Welt übernommen wird und so dazu beitragen kann, die Forschung trotz oftmals knapper finanzieller Mittel voranzutreiben.

Bioprinting ist zwar keine Neuheit, doch die Preise für Drucker, die menschliche Zellen herstellen können, sind noch immer sehr hoch und belaufen sich oft auf mehrere hunderttausend Euro. Forscher benötigen jedoch menschliche Gewebeproben, um Krankheiten zu untersuchen und Behandlungsmethoden zu entwickeln.

Bio-imprimante 3d lego

Um diesem Problem entgegenzuwirken, hat ein Team von Forschern der Pharmazie und der pharmazeutischen Wissenschaften an der Universität Cardiff einen 3D-Drucker aus Lego gebaut. Es ist das erste Mal, dass eine aus Legosteinen gebaute Maschine, menschliches Gewebe drucken kann. Legosteine haben den Vorteil, dass sie präzise, vielseitig und preiswert sind. Der Bio-Drucker wird aus herkömmlichen Legobausteinen und programmierbaren Legosteinen wie den Lego Mindstorms hergestellt.

Forscher der Universität Cardiff haben ihren 3D-Drucker auf die Probe gestellt und menschliche Hautzellen gedruckt: genauer gesagt Hydrogeltröpfchen (ein Gel, das normalerweise aus Polymeren besteht, in denen Wasser das Quellmittel ist), welche lebensfähige menschliche Hautzellen enthalten. Die Bioink-Tröpfchen werden mikrofluidisch erzeugt und enthalten lebende Hautzellen des Typs Keratinozyt. Diese Strukturen legen den Grundstein für ein dreidimensionales Modell der künstlichen Haut.

Der 3D-Biodrucker aus Lego zum Nachbauen

Die Forscher stellten ihre Pläne mit vielen hilfreichen Erklärungen als Open Source zur Verfügung, um Forschungsteams auf der ganzen Welt den Zugang zu kostengünstigen Biodruckern zu erleichtern. “Wir haben uns vorgenommen, einen Biodrucker zu entwickeln, den jeder mit geringen finanziellen Mitteln herstellen kann, und genau das ist uns auch gelungen. In unserem Artikel werden bewusst alle für den Bau erforderlichen Elemente detailliert aufgeführt, einschließlich der Namen der verwendeten Lego-Komponenten und seiner Kapazität, sodass der Biodrucker in jedem Labor überall auf der Welt leicht nachgebaut werden kann”, erklärt Dr. Sion Coulman, Senior Lecturer an der Cardiff University.

Wir haben gezeigt, dass dieser Bio-Drucker zwar aus einfachen und kostengünstigen Komponenten hergestellt wurde, aber sorgfältig konstruiert wurde und die Präzisionskriterien erfüllt, die für die Herstellung von biologischem Material erforderlich sind, ohne dass Kompromisse bei der Leistung eingegangen werden müssen”, ergänzt Dr. Oliver Castell, Serious Brain Power Early Career Researcher und Senior Lecturer. Die Forscher der Universität Cardiff hoffen, dass ihr aus Lego gebauter 3D-Biodrucker zu Fortschritten in der Forschung von Krankheiten und der Gestaltung und Reparatur von Gewebe beiträgt und die Personalisierung der Medizin durch das Drucken von gezüchteten Patientenzellen ermöglicht. Das Team hat bereits mit Forschungsarbeiten begonnen, um mithilfe der neuen Maschine lebensfähige Hautmodelle zu drucken. Mit den Modellen sollen Behandlungen für Hautkrankheiten und Hautkrebs getestet werden. Auch die Erprobung von Hauttransplantationen wird in Betracht gezogen.

Wie immer im Bereich des Biodrucks, wird es notwendig sein, weitere Studien zur Entwicklung der Zellverträglichkeit und der Lebensfähigkeit der Biotinten durchzuführen. Wir hoffen, dass die Forscher, die Technologie übernehmen […] und das Modell durch Hinzufügen von Lego-Teilen weiterentwickeln, was der gesamten Forschungsgemeinschaft im Bereich der Biomedizin zugute kommen würde”, so Dr. Oliver Castell abschließend.

Weitere Informationen finden Sie in dem Artikel der Website der Universität Cardiff sowie in der vollständigen Studie in der Zeitschrift Advanced Materials Technologies.

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*Titelbildnachweis: Universität Cardiff

Ein Kommentar

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  1. Danke für den Beitrag. Wirklich spannend, was alles mit der Technologie möglich ist und so Hautkrankheiten und Hautkrebs besser erforscht werden können. Ich selbst habe große Angst vor Hautkrebs und bin froh, wenn das Gebiet noch besser erforscht wird.

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