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US-Forscher kommen dem Ziel einer 3D-gedruckten Hornhaut näher

Auf 20. Juni 2019 von Ann-Kathrin L. veröffentlicht
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An der Florida A&M University konzentriert sich ein kleines Forscherteam auf den 3D-Druck einer Hornhaut, eine sich schnell entwickelnde Anwendung im Bereich Bioprinting. Tatsächlich konzentrierte sich die Forschung des Teams stark auf die Druckgeschwindigkeit, die Wissenschaftler erklären, dass sie eine Methode entwickelt haben, um mehrere Hornhäute in wenigen Minuten mit einem bioprinting Gerüst aus menschlichen Zellen herzustellen – eine Premiere für diesen Sektor!

Der 3D-Druck einer Hornhaut ist Ihnen wahrscheinlich nicht unbekannt, und aus gutem Grund haben viele Forscher das Thema bereits untersucht, sei es in England an der University of Newcastle, in Indien von dem jungen Startup namens Pandorum Technologies oder auch von südkoreanischen Forschern. Alle diese Projekte zielen darauf ab, Sehbehinderten zu helfen und effektivere, auf jeden Patienten zugeschnittene Hornhauttransplantationslösungen anzubieten. Jedoch die 3D-Technologien haben noch ihre Grenzen und der Prozess ist noch nicht perfekt; das bedeutet, dass wir noch einige Jahre warten müssen, bis 3D-gedruckte Hornhäute tatsächlich einem Menschen transplantiert werden können.

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Von links nach rechts: Paul Dinh, Research Assistant; Professor Mandip Sachdeva und PhD student Shallu Kutlehria.

Doch die Arbeit dieser amerikanischen Forscher ist vielversprechend. Das Projekt begann Anfang 2018 und konzentrierte sich auf die Replikation der Kollagenmatrix der realen Hornhaut mittels 3D-Druck aus Stromalzellen oder Keratozyten. Diese Zellen helfen, eine normale Hornhautstruktur und Transparenz zu entwickeln und aufrechtzuerhalten, während sie gleichzeitig helfen, Gewebe nach einer Verletzung zu reparieren.

Unter der Leitung von Professor Mandip Sachdeva gehen sie weiter und hoffen, die Effizienz des Biodruckprozesses durch eine Erhöhung der Erstellungsrate zu verbessern. Um dies zu tun, schufen sie eine Art Gussform, die es ihnen ermöglichen sollte, nicht nur eine Hornhaut, sondern mehrere auf einmal zu bioprinten. Nach Angaben des Teams wurde der Prozess vereinfacht, um den Durchmesser und die Abmessungen einer Hornhaut direkt im 3D-Drucker zu erfassen, der dann in etwa 10 Minuten sechs Hornhäute aus einem Material mit menschlichen Zellen herstellen kann.

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Paul Dinh schneidet eine 3D gedruckte Hornhaut aus ihrer Form. Bildnachweis: Tori Schneider/Tallahassee Democrat

Professor Sachdeva fügt hinzu: „Wir simulieren das menschliche System. Die Hornhaut wird mehrere der Zellen in einer Reihe haben und man kann untersuchen, wie viel Medikament durch läuft und auf eine viel effizientere Weise feststellen, was passiert und so Tierversuche minimieren.“ Was die tatsächliche Anwendung dieser Technoogie angeht, wird erwartet, dass der 3D-Druck einer Hornhaut einen signifikanten Einfluss auf die Hornhauttransplantation haben wird;  ein langfristiges Ziel des Projekts ist die Erstellung eines In-vitro-Modells für die Arzneimittelforschung und das Screening. Weitere Informationen finden Sie HIER.

*Bildnachweis Beitragsbild: Tori Schneider/Tallahassee Demokrat

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