Forscher entwickeln Methode zum 3D Druck von Haut
Forscher der Naturwissenschaftlich-Technischen Universität Pohang (POSTECH) in Südkorea machen Fortschritte auf dem Gebiet des 3D-Biodrucks: Sie haben eine Methode für den Druck von menschlicher Haut entwickelt, eine Entdeckung, welche den medizinischen Bereich enorm beeinflussen könnte.
Der 3D-Biodruck ist nun ca. zwei Jahrzehnte alt und der Sektor mit den meisten Veränderungen und Entwicklungen in der additiven Fertigung. Viele Firmen weltweit haben sich darauf spezialisiert, lebende und vor allem funktionierende Gewebestrukturen nachzubilden. Davon erhofft man sich die künstliche Herstellung von Organen für Transplantationen, wie zum Beispiel Leber, Niere oder aber auch die Haut. Für letztere konnte and der POSTECH ein großer Erfolg eingefahren werden.
3D gedruckte Haut könnte die rekonstruktive Chirurgie revolutionieren, obwohl man bereits eigene Hautpartien an betroffene Stellen transplantieren kann. Mit einem eigens entwickeltem Hybrid-System basierend auf zwei verschiedenen Druckverfahren können jetzt schon kleine Strukturen aus kollagenartiger Haut mit einer Polycaprolacton (PCL) – Membran hergestellt werden. Diese Technik ist effektiver als die bisher verwendeten und bietet eine aussichtsreiche Lösung für zukünftige Hautoperationen. Die Forscher glauben, deren Methode ermöglicht die Entwicklung von fortschrittlicheren Gewebestrukturen.
Professor Dong-Woo Cho der Abteilung Maschinenbau an der POSTECH erklärt, dass es zwar mehrere Ansätze gibt, die menschliche Haut nachzubilden, allerdings finden diese ihre Grenzen bei der Entwicklung von vielseitigen, funktionalen Hautmodellen. Inwiefern unterscheidet sich nun die neue Technologie von den alten? Der 3D-Drucker aus Südkorea funktioniert mit zwei verschiedenen Druckverfahren: Extrusion und Inkjet. Gleichzeitig wird ein auf Kollagen basiertes Material und eine Membran aus PCL gedruckt. Diese Kombination der beiden kommt ziemlich nahe an reale menschliche Haut heran.
Prof. Dong Woo Cho
Das Team der Pohang Uni hat bereits ein Modell fabriziert, das ohne den Einsatz von zusätzlichen Zellkulturen wächst. Schon nach 14 Tagen konnten die Wissenschaftler erstaunliche biologische Charakteristiken wie Schichten aus funktionaler Dermis und Epidermis. „Unsere Methode ist ca. 50 mal günstiger und verbraucht 10 mal weniger Material als alternative Methoden,“ sagt Cho. „Wir hoffen, dass dieser neue einstufige Prozess eine attraktive und nützliche Plattform zur Konstruktion von vollfunktionaler menschlicher Haut ermöglicht.“
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