3D-Druck könnte IVF effektiver machen

Es scheint, als gäbe es keinen Mangel an neuen und aufregenden Anwendungen für den 3D-Druck, insbesondere im medizinischen Bereich. Und kürzlich haben UpNano, ein Systemanbieter für hochauflösenden und Mikro-3D-Druck, und Fertilis, ein IVF-Spezialist mit Sitz in Australien, eine Weitere angekündigt. Die Unternehmen behaupten, dass sie dank eines neuartigen 3D-Druckmaterials und des 2PP-3D-Drucks (2-Photonen-Polymerisation) in der Lage sein werden, die Effizienz der IVF zu erhöhen und die Gesamtzahl der erforderlichen Implantationszyklen zu verringern.

Die In-vitro-Fertilisation (IVF) ist eine der am häufigsten eingesetzten Reproduktionstechnologien. In Anbetracht der Tatsache, dass etwa 12 % der Frauen in den USA Schwierigkeiten haben, schwanger zu werden, ist es vielleicht nicht verwunderlich, dass im Jahr 2014 (aktuellere Daten sind spärlich) etwa 1 Millionen Babys in den USA durch IVF geboren wurden. Das Verfahren ist jedoch kostspielig und nicht immer erfolgreich. Tatsächlich liegt die Chance auf eine Lebendgeburt bei Frauen unter 30 Jahren in ihrem ersten IVF-Zyklus bei etwa 44 %, wobei dieser Prozentsatz mit zunehmendem Alter deutlich abnimmt. Aus diesem Grund sind oft mehrere Implantationszyklen erforderlich, was für die werdenden Eltern schnell teuer werden kann. Diese neueste Forschung soll helfen, dies zu ändern.

Die Technologie von Fertilis (Bild: Fertilis)

Wie kann der 3D-Druck die IVF-Raten verbessern?

Fertilis nutzte das von UpNano entwickelte 2PP-3D-Druckverfahren sowie das neue UpFlow-Material, um eine neue Art der dynamischen Zellkultur für die IVF zu schaffen. Nach Angaben von UpNano und Fertilis wird damit der menschliche Körper besser nachgeahmt und die Belastung für die Embryonen selbst erheblich reduziert. Dies wiederum verringert die Wahrscheinlichkeit eines Misserfolgs (da das wiederholte Ändern der Bedingungen, wie es bei der IVF üblich ist, das Risiko eines Misserfolgs erhöht). Die Unternehmen behaupten, dass diese Lösung eine Verringerung der Anzahl der für eine Schwangerschaft erforderlichen Implantationszyklen um 30-40 % ermöglicht.

Dies liegt daran, dass Fertilis eine einzigartige Umgebung für den Embryo in der kritischen Lebensphase zwischen Befruchtung und Einnistung geschaffen hat. Das erste 3D-gedruckte Mikrogerät misst nur 0,05 mm im Durchmesser und ermöglicht eine präzise Überwachung und Kontrolle des Kultivierungsprozesses der befruchteten Eizelle. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Zellen zwischen Petrischalen zu bewegen.

Ein mit dem UpFlow-Material von UpNano und dem 2PP-3D-Druckverfahren hergestelltes Teil (Bild: UpNano)

Aber wie wurde das genau gemacht? Nun, UpFlow, eines der von UpNano angebotenen 2-Photonen-Harze, wurde aufgrund seiner niedrigen Viskosität ausgewählt. Fertilis merkte an, dass die niedrigere Viskosität besonders wichtig war, weil sie eine weitaus bessere Nachbearbeitung ermöglichte, insbesondere beim Spülen der sehr feinen Kanäle, um alles unpolymerisierte Material zu entfernen. Darüber hinaus werden dank des 2PP-Mikro-3D-Druckverfahrens von UpNano nicht nur die unglaublich feinen Details erreicht, sondern es geht auch wesentlich schneller als zuvor: Fertilis hat die Geräte in nur vier Stunden hergestellt. Außerdem ist das fertige Teil von höherer Qualität, da es in einem Produktionszyklus gedruckt werden kann, was den festen Sitz der Anschlüsse an den Schläuchen verbessert und Leckagen reduziert.

Marty Guavin, CEO von Fertilis, fasst zusammen: „Unser Gerät ermöglicht die Befruchtung, die Embryokultur und die Kryokonservierung von Embryonen in einer einzigen Struktur – die Embryonen müssen nicht mehr von Hand bewegt werden. Dies erhöht die Erfolgsquote erheblich und reduziert Zeit, Kosten und Stress für die Eltern„. Weitere Informationen finden Sie in der Pressemitteilung von UpNano HIER oder in dem kürzlich veröffentlichten Forschungsbericht HIER.

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*Titelbildnachweis: Galina Fomina, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons