{"id":31623,"date":"2021-09-01T00:01:38","date_gmt":"2021-08-31T22:01:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=31623"},"modified":"2021-08-31T21:38:51","modified_gmt":"2021-08-31T19:38:51","slug":"sonnenblumenpollen-biotinte-3d-druck","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/sonnenblumenpollen-biotinte-3d-druck\/","title":{"rendered":"Sonnenblumenpollen als Biotinte f\u00fcr den 3D-Druck"},"content":{"rendered":"

An der Nanyang Technological University in Singapur (NTU Singapur) hat ein Forscherteam eine neue Biotinte f\u00fcr den 3D-Druck aus Sonnenblumenpollen entwickelt. Diese soll umweltfreundlicher, haltbarer und sogar erschwinglicher sein im Vergleich zu anderen Biotinten und k\u00f6nnte in Zukunft f\u00fcr die Herstellung von Teilen wie beispielsweise Gewebeimplantaten oder zur Verabreichung von Medikamenten eingesetzt werden. Der wesentliche Vorteil der auf Pollen basierenden Biotinte<\/a> besteht darin, dass diese ihre Form beibeh\u00e4lt, sobald sie auf das Druckbett trifft, was die Gestaltung des Endprodukts erleichtert.<\/p>\n

Das Bioprinting vereint alle Techniken, die es erm\u00f6glichen, zellul\u00e4re Strukturen mit denselben Eigenschaften, wie beispielsweise nat\u00fcrliches Gewebe, herzustellen. Zu dem am weitesten verbreiteten Verfahren z\u00e4hlt die Materialextrusion: \u00c4hnlich wie ein FDM-Drucker<\/a> tr\u00e4gt der Bioprinter die Tinte Schicht f\u00fcr Schicht auf, grunds\u00e4tzlich handelt es sich hierbei um ein Hydrogel, das die Zellen enth\u00e4lt. Eine der gr\u00f6\u00dften Herausforderungen dieser Technik ist die Beibehaltung der Form des Hydrogels. Deshalb werden\u00a0 Druckmedien ben\u00f6tigt: Die Tinte wird auf einer Art Matrix aufgetragen, welche im Anschluss an den Prozess nicht mehr ben\u00f6tigt wird. Die Forscher der NTU Singapur wollten daher eine Alternative finden, die ohne Matrix auskommt und somit den mit dem Bioprinting verbundenen Abfall entsprechend minimiert.<\/p>\n

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Das Forscherteam hinter der Studie (Bild: NTU Singapore)<\/p><\/div>\n

Professor Cho Nam-Joon, der Co-Autor der Studie, erkl\u00e4rt: „Bioprinting<\/a> kann eine Herausforderung darstellen, weil das Material, aus dem die Tinten bestehen, normalerweise zu weich ist. Das bedeutet, dass die Struktur w\u00e4hrend des Drucks zusammenbrechen kann. Durch Anpassung der mechanischen Eigenschaften der Sonnenblumenpollen haben wir eine auf Pollen basierende Hybridtinte entwickelt, mit der sich Strukturen mit guter struktureller Integrit\u00e4t drucken lassen. Dies ist ein wesentlicher Erfolg, da dieses Verfahren zur Herstellung von Pollentinte sowohl nachhaltig als auch kosteng\u00fcnstig ist. Da es viele Pollenarten mit unterschiedlichen Gr\u00f6\u00dfen, Formen und Oberfl\u00e4cheneigenschaften gibt, k\u00f6nnten Pollen-Mikrogelsuspensionen potenziell zur Herstellung einer neuen Klasse von umweltfreundlichen 3D-Druckmaterialien verwendet werden.“<\/em><\/p>

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Die Entwicklung der Biotinte f\u00fcr den 3D-Druck aus Sonnenblumenpollen<\/h3>\n

Die Forscher mussten die Sonnenblumenpollen zun\u00e4chst 6 Stunden lang in eine alkalische L\u00f6sung geben. So entstehen die Pollen-Mikrogelpartikel. Sobald dieses Mikrogel entstanden ist, wird es mit verschiedenen Hydrogelen (Alginat, Hyalurons\u00e4ure usw.) gemischt. Daraus erh\u00e4lt das Team die Tinte, welche letztlich ein Verbundmaterial ist. Um die Innovation zu testen, wurde ein aus 5 Schichten bestehendes Tissue-Engineering-Ger\u00fcst in 12 Minuten 3D-gedruckt. Anschlie\u00dfend trugen die Forscher Kollagen auf, um Anker zu bilden, an denen sich Zellen festsetzen und wachsen konnten. Nach Angaben des Teams und den erzielten Ergebnissen lag die Effizienz der Aussaat der Zellen bei 96 % bis 97 %. Die Tinte auf Pollenbasis k\u00f6nnte also tats\u00e4chlich das Zellwachstum f\u00f6rdern – ein essentieller Prozess bei der Geweberegeneration.<\/p>\n

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Biotinte aus den Pollen der Sonnenblume (Bild: NTU Singapore)<\/p><\/div>\n

Song Juha, einer der Studienbeteiligten, f\u00fcgt hinzu: „Unsere Ergebnisse k\u00f6nnen sicherlich neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr individualisierte flexible Membranen er\u00f6ffnen, welche sich exakt an die Konturen der menschlichen Haut anpassen, dazu z\u00e4hlen etwa Pflaster oder Gesichtsmasken. Diese weichen und flexiblen Membranen werden in der Regel auf der Grundlage einer flachen Geometrie hergestellt, was zu Problemen wie Br\u00fcchen oder zu einer schlechten Passform f\u00fchrt – insbesondere wenn diese auf gr\u00f6\u00dferen Hautfl\u00e4chen wie dem Gesicht oder auf Bereichen mit h\u00e4ufigen Bewegungen wie den Gelenken angebracht werden. Mit unserer auf Pollen basierenden 3D-Drucktinte die biokompatibel, flexibel und kosteng\u00fcnstig ist, k\u00f6nnen wir Membranen herstellen, die sich an die Konturen der menschlichen Haut anpassen und sich biegen k\u00f6nnen, ohne dabei zu brechen.“<\/em><\/p>\n

Das Team der NTU Singapur testet derzeit zahlreiche Anwendungen und ist von den M\u00f6glichkeiten \u00fcberzeugt, welche die Pollen und das Bioprinting bieten. In jedem Fall handelt es sich hier um eine erschwingliche und nachhaltige Methode, welche einen bedeutenden Einfluss auf den Bereich des Bioprinting nehmen k\u00f6nnte. Die Studie finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Titelbildnachweis: Frenta\/Adobe Stock<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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