3D Systems: Durchbruch beim 3D-Druck von Lungengerüsten

Wieder einmal kann das seit 1983 bestehende, etablierte Unternehmen 3D Systems bedeutende Fortschritte verzeichnen. Nach zahlreichen Partnerschaften in den letzten Jahren, unter anderem mit TOYOTA Motorsport GmbH und GF Machining Solutions, entschied sich 3D Systems bei diesem Projekt für die Zusammenarbeit mit United Therapeutics Corporation und deren Tochtergesellschaft Lung Biotechnology PBC. Diese legen ihren Fokus auf Biotechnologien, um die Behandlung von Lungenkrankheiten zu vereinfachen. Bereits 2020 konnten die Partner bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung einer modernen Plattformlösung für die additive Fertigung von Lungengerüsten verzeichnen. Nun hat 3D Systems die Initiative für regenerative Medizin ausgebaut und einen neuen Vorgang entwickelt, der den 3D-Druck von hochauflösenden Gerüsten ermöglicht.

Fortschritte im Jahr 2020

2020 konnten die Partner bereits erste Erfolge feiern. Sie kreierten einen Bioprinter, der die vollständig mit Blutgefäßen versorgten Lungengerüste schnell und mit mikroskopischer Genauigkeit anfertigen kann – und das ganze in Originalgröße. Zudem ermöglichte das umfangreiche Portofolio von 3D Systems und die renommierte Expertise von United Therapeutics einige Weiterentwicklungen bei der Lungenmodellierung, beim 3D-Druck sowie bei der Materialformulierung. Dabei wurde das einzigartige rhCollagen benutzt, welches eine Materialhandhabung ermöglicht und zu Fortschritten bei Bioprintern und Biomaterialien für die Lungenherstellung führt.

Neue Durchbrüche in der regenerativen Medizin

Der aktuelle Stand zeigt, dass 3D Systems es geschafft hat, ein Portfolio neuer Funktionen aufzubauen, die speziell auf die regenerative Medizin ausgerichtet sind. Dieser neu entwickelte Vorgang nennt sich „Print to Perfusion“ und ermöglicht den 3D-Druck von hochauflösenden Gerüsten, die mit lebenden Zellen perfundiert werden können, um Gewebe zu erzeugen. Diese Gerüste bestehen aus Hydrogel und sind mit Blutgefäßen ausgestattet. Der schnelle Druck dieser Teile ermöglicht zahlreiche neue Möglichkeiten im Bereich Bioprinting und regenerative Medizin. Genau deshalb erweiterte 3D Systems die Hochgeschwidigkeitstechnologie Figure 4 und plant, weiterhin mehr in diesen Sektor zu investieren. 

Chuck Hull, Mitgründer, Executive Vice President und CTO von 3D Systems, sowie Derek Morris, Associate Director of Engineering bei Lung Biotechnology PBC, zeigen sich mehr als überzeugt von der Zusammenarbeit. Herr Hull bedankte sich seinerseits, dass die Partnerschaft die Weiterentwicklung und Perfektion des präzisen 3D-Drucks mit Hydrogel ermöglichte. Herr Morris hingegen betonte, dass ihr Unternehmen, dank der von 3D Systems im Bioprinting in voller Größe hergestellten und mit Blutgefäßen ausgestatteten Lungengerüste, Grundlagenforschung in der regenerativen Medizin betreiben konnte. Außerdem könne das Zellgewebeteam sich durch die Zusammenarbeit voll und ganz auf die Unternehmensmission konzentrieren – die Schaffung einer unbegrenzten Versorgung mit Organtransplantaten.

Zukunftsprognose

Aufbauend auf den bisherigen Erfolgen, die 3D Systems im Bereich Bioprinting und regenerativen Medizin erzielen konnte, plant das Unternehmen, zusätzliche Ressourcen in die Forschung und Entwicklung zu investieren. Dadurch sollen neue Innovationen für zahlreiche Anwendungen im menschlichen Körper entwickelt werden. Darunter auch die Entwicklung von Anwendungen für Hohlorgane, die eine biologisch dauerhafte Gefäßversorgung benötigen. Laut dem Unternehmen ist auch Potential vorhanden, neuartige Labor-Testmethoden zur Beschleunigung der Arzneimittelentwicklung und gleichzeitiger Reduzierung von Tierversuchen zu ermöglichen. Um ein bestmögliches Ergebnis zu verzeichnen und ein größeres Lösungsportfolio zu bieten, will 3D Systems zusätzliche Fachleute zu Rate ziehen und mehr Partnerschaften schließen. So gab das etablierte Unternehmen bereits Kooperationen mit CollPlant Biotechnologies und Antleron bekannt. Beide Partner beschäftigen sich mit regenerativer Medizin, wobei CollPlant der Entwickler der proprietären BioInk-Technologie mit dem vorher erwähnten, rekombinanten humanen Kollagen (rhCollagen) ist und Antleron als Innovator und Pionier an der Schaffung personalisierter Fertigungslösungen für neuartige Therapieanwendungen beteiligt ist.

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