{"id":36756,"date":"2022-05-03T00:01:31","date_gmt":"2022-05-02T22:01:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=36756"},"modified":"2022-05-02T11:26:01","modified_gmt":"2022-05-02T09:26:01","slug":"mikrofluidisches-3d-bioprinting-der-schluessel-zur-besseren-reproduktion-zellulaerer-strukturen-030520221","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/mikrofluidisches-3d-bioprinting-der-schluessel-zur-besseren-reproduktion-zellulaerer-strukturen-030520221\/","title":{"rendered":"Mikrofluidisches 3D-Bioprinting: der Schl\u00fcssel zur besseren Reproduktion zellul\u00e4rer Strukturen?"},"content":{"rendered":"

Am Stevens Institute of Technology in den USA entwickelt ein Forscherteam ein mikrofluidisches Bioprinting-Verfahren. In diesem Wissenschaftszweig werden Fl\u00fcssigkeiten mit Eigenschaften im Mikrometerbereich verarbeitet. Dieses Projekt w\u00fcrde es nun erm\u00f6glichen, in einem viel kleineren Ma\u00dfstab zu arbeiten, als bisher untersucht wurde und somit jede Art von menschlichem Gewebe<\/a> herzustellen. Dies wird den Forschern helfen, die biologischen Eigenschaften von Zellen im menschlichen K\u00f6rper sehr genau zu reproduzieren und beispielsweise Organtransplantationen zu beschleunigen.<\/p>\n

Unter der Leitung von Professor Robert Chang hat das Team ein Berechnungsmodell entwickelt, um das mikrofluidische Bioprinting zu beschleunigen und die Organentwicklung<\/a> zu erm\u00f6glichen. Wie wir wissen, ist das Bioprinting in der Lage, ma\u00dfgeschneiderte zellul\u00e4re Strukturen zu reproduzieren, um z. B. die Herstellung von Haut oder sogar Organen zu erm\u00f6glichen. Wir sind noch weit davon entfernt, ein 3D-gedrucktes Herz<\/a> oder eine voll funktionsf\u00e4hige Niere in menschliche K\u00f6rper einzusetzen, aber auf dem Gebiet der regenerativen Medizin werden bedeutende Fortschritte erzielt.<\/p>\n

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In der Mikrofluidik wird ihr Verhalten auf der Mikro- und Mesoskala untersucht.<\/p><\/div>\n

Die Forschung des US-Teams k\u00f6nnte das Bioprinting mit seiner Mikrofluidik-Technologie v\u00f6llig ver\u00e4ndern. Die auf dem Markt erh\u00e4ltlichen 3D-Biodrucker basieren haupts\u00e4chlich auf der schichtweisen Extrusion von Tinten bis zu einer Dicke von etwa 200 Mikrometern. Mit der Mikrofluidik w\u00e4re es jedoch m\u00f6glich, einen Ma\u00dfstab von nur einigen zehn Mikrometern zu erreichen und damit der zellul\u00e4ren Realit\u00e4t einen gro\u00dfen Schritt n\u00e4her zu kommen. Robert Chang erkl\u00e4rt: „Die Schaffung neuer Organe auf Abruf und die Rettung von Leben, ohne dass ein menschlicher Spender ben\u00f6tigt wird, wird ein Durchbruch f\u00fcr den medizinischen Sektor sein. Dies ist jedoch kompliziert, da beim Bioprinting von Organen „Biotinten“ verwendet werden, d. h. Hydrogele, die mit kultivierten Zellen beladen sind. Diese erfordern ein Ma\u00df an feiner Kontrolle \u00fcber die Geometrie und Gr\u00f6\u00dfe der gedruckten Mikrofasern, das mit den derzeitigen Maschinen einfach nicht erreicht werden kann.“<\/em><\/p>

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Diese Skala ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Biologie des jeweiligen Organs selbst betrifft. Indem das Team so nah wie m\u00f6glich an die Gr\u00f6\u00dfe menschlicher Zellen herankam, konnte es die biologischen Eigenschaften jeder Zelle genauer reproduzieren. Es wurde ein Computermodell eines mikrofluidisches Bioprinting-Druckkopfes entwickelt, um Parameter wie Str\u00f6mungsgeschwindigkeit und Fluiddynamik zu steuern. Anhand dieses Modells k\u00f6nnen die Geometrien und Materialeigenschaften der biogedruckten Struktur ver\u00e4ndert werden. Vor allem bietet es die M\u00f6glichkeit, mehrere Biotinten und damit mehrere Zelltypen zu mischen, um komplexere Gewebe zu schaffen.<\/p>\n

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Die derzeitigen 3D-Biodrucker basieren auf einem Extrusionsverfahren (Bild: Departement06-Xavier Giraud)<\/p><\/div>\n

Bislang haben die Forscher nach eigenen Angaben Blasen mit 3D-Druckmedien gedruckt. Aber durch die Kombination mehrerer Biotinten hoffen sie, noch viel weiter gehen zu k\u00f6nnen. Robert Chang fasst zusammen: „Da wir in diesem Ma\u00dfstab arbeiten und die Biotinten genau mischen k\u00f6nnen, k\u00f6nnen wir jede Art von Gewebe reproduzieren. Die Technologie ist noch so neu, dass wir nicht genau wissen, was sie bewirken wird. Aber wir wissen, dass sie die T\u00fcr zur Schaffung wichtiger neuer Strukturen und neuer Methoden in der Biologie \u00f6ffnen wird.“<\/em><\/p>\n

Denken Sie, dass wir in ferner Zukunft schon bald auf 3D-gedruckte Organe und Zellen zur\u00fcckgreifen k\u00f6nnen? Teilen Sie uns Ihre Eindr\u00fccke und Erfahrungen mit und kontaktieren Sie uns. M\u00f6chten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>\u00a0und folgen Sie uns auf\u00a0Facebook\u00a0<\/a>und\u00a0Twitter<\/a>, um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Au\u00dferdem sind wir auch auf\u00a0XING\u00a0<\/a>und\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0zu finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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