{"id":53717,"date":"2024-02-15T13:00:10","date_gmt":"2024-02-15T12:00:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=53717"},"modified":"2024-02-13T10:26:34","modified_gmt":"2024-02-13T09:26:34","slug":"3d-eisdruck-fuer-kuenstliche-blutgefaesse-150220241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-eisdruck-fuer-kuenstliche-blutgefaesse-150220241\/","title":{"rendered":"3D-Eisdruck kann k\u00fcnstliche Blutgef\u00e4\u00dfe erzeugen – ein Durchbruch f\u00fcr im Labor gez\u00fcchtete Organe"},"content":{"rendered":"

Da der Bedarf an Organspenden, insbesondere an Herzen, Nieren und Lebern, immer gr\u00f6\u00dfer wird, widmen sich immer mehr Wissenschaftler der Suche nach M\u00f6glichkeiten zur Herstellung lebensf\u00e4higer k\u00fcnstlicher Organe, auch wenn der Erfolg in den letzten Jahren eher gering war. Jetzt konnte eine neue m\u00f6gliche L\u00f6sung aufgezeigt werden. Forscher der Carnegie Mellon University haben einen Weg gefunden, die L\u00fccke zwischen verf\u00fcgbaren Organen und dem Bedarf an Transplantaten zu schlie\u00dfen. Mit Hilfe des 3D-Drucks mit Eis ist es ihnen gelungen, Strukturen zu schaffen, die Blutgef\u00e4\u00dfen \u00e4hneln, deren nat\u00fcrliches Design imitieren und ihnen erm\u00f6glichen, im K\u00f6rper richtig zu funktionieren.<\/p>\n

Die Nachricht kommt zu einem g\u00fcnstigen Zeitpunkt. Nach Angaben der Division of Transplantation (DoT), der Bundesbeh\u00f6rde, die f\u00fcr die \u00dcberwachung der Transplantationssysteme f\u00fcr Organe und Blutstammzellen in den USA zust\u00e4ndig ist, standen im Jahr 2024 103 223 M\u00e4nner, Frauen und Kinder auf der nationalen Warteliste f\u00fcr Transplantationen. Und die Zahl steigt st\u00e4ndig, denn alle 8 Minuten kommt eine neue Person hinzu.<\/p>\n

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Viele Menschen, die auf der Liste f\u00fcr Organtransplantationen stehen, warten schon seit geraumer Zeit, insbesondere auf Organe, f\u00fcr die eine hohe Nachfrage besteht, wie z. B. Nieren (Bild: HRSA)<\/p><\/div>\n

Hinzu kommt, dass laut Sch\u00e4tzungen des amerikanischen Gesundheitsministeriums jeden Tag etwa 17 Menschen sterben, die auf eine Organtransplantation warten, also \u00fcber 6000 pro Jahr. Aus diesem Grund wurde so viel Zeit und Forschung darauf verwendet, nicht nur die Zahl der Organspender zu erh\u00f6hen, sondern auch alternative Wege zu lebensf\u00e4higen Organen zu finden. In diesem Zusammenhang wird viel Hoffnung in Methoden wie den 3D-Druck gesetzt.<\/p>

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Auch wenn viel Arbeit in Techniken wie das Bioprinting<\/a> gesteckt wurde, gibt es immer wieder Hindernisse bei der Herstellung von im Labor gez\u00fcchteten Organen. Das gr\u00f6\u00dfte Hindernis besteht darin, dass es eine gro\u00dfe Herausforderung ist, in k\u00fcnstlichen Organen Blutgef\u00e4\u00dfnetze zu schaffen, die wie nat\u00fcrliche funktionieren. Herk\u00f6mmliche k\u00fcnstliche Blutgef\u00e4\u00dfe sind in der Regel nicht in der Lage, nat\u00fcrliche Gef\u00e4\u00dfe zu imitieren, und k\u00f6nnen daher nicht richtig funktionieren. Jetzt zeigt der 3D-Eisdruck neue Perspektiven auf.<\/p>\n

3D-Eisdruck zur Herstellung k\u00fcnstlicher Blutgef\u00e4\u00dfe<\/h3>\n

Der 3D-Eisdruck ist ein Verfahren, das urspr\u00fcnglich 2022 von Ingenieursforschern an der Carnegie Mellon University entwickelt wurde. Bei diesem Verfahren wird im Allgemeinen ein Wasserstrom auf eine sehr kalte Oberfl\u00e4che geleitet. Dabei handelt es sich um „schweres Wasser“, d. h. die Wasserstoffatome im Wasser werden durch Deuterium ersetzt, was dem Wasser einen h\u00f6heren Gefrierpunkt verleiht und zu einer glatten Textur verhilft. Wie zu erwarten, wird das Teil durch schichtweises Einfrieren des Wassers hergestellt.<\/p>\n

Feimo Yang, ein Doktorand in den Labors von Philip LeDuc und Burak Ozdoganlar an der Carnegie Mellon University, der diese Forschung leitete, erkl\u00e4rt, wie sich der 3D-Eisdruck von anderen Verfahren unterscheidet: „Unsere Methode unterscheidet sich von anderen Arten des 3D-Drucks dadurch, dass wir das Wasser w\u00e4hrend des Drucks nicht vollst\u00e4ndig gefrieren lassen, sondern es in einer fl\u00fcssigen Phase belassen. Dieser kontinuierliche Prozess, den wir Freiform nennen, hilft uns, eine sehr glatte Struktur zu erhalten. Wir haben keinen Schichteffekt, wie er bei vielen 3D-Druckverfahren \u00fcblich ist.“<\/em><\/p>\n

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Bild: Feimo Yang<\/p><\/div>\n

Nachdem die 3D-gedruckten Eisschablonen fertig sind, werden sie in ein Gelatinematerial, GelMA, eingebettet. Dieses wird mit UV-Licht bestrahlt, wodurch die Gelatine aush\u00e4rtet und das Eis schmilzt. Das Ergebnis sind dann realistische Blutgef\u00e4\u00dfkan\u00e4le. Dieses Vorgehen ist relativ erfolgreich, denn die Forscher konnten zeigen, dass sie Endothelzellen, die alle Blutgef\u00e4\u00dfe auskleiden und den Austausch zwischen dem Blutkreislauf und dem umliegenden Gewebe regeln, in diese k\u00fcnstlichen Blutgef\u00e4\u00dfe einbringen konnten. Die Zellen \u00fcberlebten auf der Gelatine bis zu zwei Wochen, und nun wollen die Forscher die Zellen \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum kultivieren.<\/p>\n

Neben der Organtransplantation k\u00f6nnte diese Forschung auch ideal sein, um die Wirkung von Medikamenten auf Blutgef\u00e4\u00dfe zu testen. Und sie sind sicherlich ein gro\u00dfer Schritt nach vorn bei der Schaffung komplexer, naturgetreuer Blutgef\u00e4\u00dfnetze f\u00fcr die Gewebez\u00fcchtung und vielleicht ein gro\u00dfer Durchbruch bei der Schaffung k\u00fcnstlicher Organe. Weitere Informationen finden Sie in der Pressemitteilung HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie vom 3D-Eisdruck f\u00fcr die Herstellung von k\u00fcnstlichen Blutgef\u00e4\u00dfen und Organen? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Carnegie Mellon University<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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