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Forscher drucken Prototyp von Herz mit menschlichem Gewebe und Blutgefäßen

Auf 16. April 2019 von Ann-Kathrin L. veröffentlicht
herz

Ein Team israelischer Wissenschaftler hat gerade seine Forschungsarbeit an einem 3D gedruckten Herzen aus menschlichem Gewebe und Blutgefäßen vorgestellt. Das biogedruckte Herz entspricht laut den Forschern den immunologischen, zellulären, biochemischen und anatomischen Eigenschaften eines menschlichen Patienten perfekt. Dies ist einer der wichtigsten Fortschritte im medizinischen Bereich in einer Zeit, in der Herztransplantationen weltweit immer häufiger werden aber auch immer mehr Menschen auf ein Organ warten.

Im Bereich des Biodrucks ist die Schaffung funktioneller Organe eines der Ziele vieler Forscher: Von der Niere über die Bauchspeicheldrüse bis zur Leber sind die Fortschritte zahlreich und vielversprechend. 3D-Technologien könnten den chirurgischen Bereich revolutionieren, indem sie maßgeschneiderte Organe herstellen, die vollständig an den Körperbau und die Zellen jedes Patienten angepasst sind. Obwohl der Biodruck noch in den Kinderschuhen steckt – 3D-gedruckte Organe funktionieren nur für wenige Minuten – sind die Möglichkeiten endlos und können die Zukunft der Medizin verändern.

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Die Arbeit dieser israelischen Forscher ist ein perfektes Beispiel: Es ist ihnen gelungen, ein Herz von der Größe des eines Kaninchens in 3D zu drucken. Tal Dvir leitete das Forschungsprojekt und erklärt: „Es ist das erste Mal, dass jemand ein Herz aus Zellen, Blutgefäßen, Ventrikeln und Kammern erfolgreich gestaltet und gedruckt hat. Frühere Projekte präsentierten die Struktur des Herzens, aber nie mit Zellen oder Blutgefäßen. Das ist eine tolle Premiere.

Die Wissenschaftler erklären, dass sie mit einer Biopsie des Fettgewebes verschiedener Patienten begonnen haben. Sie haben die Zellen des Gewebes – die Adipozyten – in ein individuelles Hydrogel umgewandelt, das die Bio-Ink bildet. Parallel dazu haben sie Herzzellen und Endothelzellen extrahiert, die zu pluripotenten Stammzellen umprogrammiert wurden. Diese werden dann mit der Bio-Tinte vermischt. Dvir sagt: „Die Verwendung des eigenen Gewebes ist wichtig, um die Immunabwehr zu erhöhen und das Risiko einer Abstoßung eines Implantats auszuschließen.“ Die Bio-Tinte wurde verwendet, um ein 3D-Modell der Herzfelder einschließlich der Blutgefäße und dann ein ganzes Herz zu drucken. Der Druckvorgang hat zwischen 3 und 4 Stunden gedauert.

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Doch die Wissenschaftler stehen vor einigen wichtigen Herausforderungen: Sie erklären, dass sie versuchen zu verstehen, wie man Zellen so entwickelt, dass sie genügend Gewebe haben, um ein menschliches Herz nachzubilden – das 3D-gedruckte Herz hatte etwas die Größe einer Kirsche. Darüber hinaus sind die heutigen 3D-Drucker durch die Größe ihrer Auflösung begrenzt; eine weitere Herausforderung wird es sein, alle kleinen Blutgefäße zu drucken. Heute sind die Zellen in der Lage, sich zusammenzuziehen, haben aber noch nicht die Fähigkeit zum Pumpen. Dvir hofft, dass sie innerhalb eines Jahres in der Lage sein werden, in Tiere zu transplantieren. Er schließt ab: „Wir hoffen, dass es in 10 Jahren Organdrucker in den besten Krankenhäusern der Welt geben wird und dass diese Verfahren routinemäßig durchgeführt werden.“ Weitere Informationen finden Sie HIER.

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Das Herz hat die Größe dem eines Hasen

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Kommentare

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  1. […] welche dadurch nicht weniger relevant sind, als der 3D-Druck von funktionsfähigen Organen wie Herzen, Lungen, Bauchspeicheldrüsen, etc. Zum Beispiel geht es hierbei um den Einsatz de Bioinks von […]

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