{"id":58285,"date":"2024-08-26T15:00:54","date_gmt":"2024-08-26T13:00:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=58285"},"modified":"2024-08-23T12:17:22","modified_gmt":"2024-08-23T10:17:22","slug":"3d-biodruck-mit-biotinte-soll-knorpelschaeden-im-knie-reparieren-260820241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-biodruck-mit-biotinte-soll-knorpelschaeden-im-knie-reparieren-260820241\/","title":{"rendered":"3D-Biodruck mit Biotinte aus k\u00f6rpereigenen Zellen soll Knorpelsch\u00e4den im Knie reparieren"},"content":{"rendered":"

Im Kinder- und Jugendalter verzeiht der K\u00f6rper viel und Wehwehchen halten nicht lange an. Jahrelange Fehlbelastungen oder gar Verletzungen – durch sportliche Aktivit\u00e4t oder \u00dcbergewicht etwa – k\u00f6nnen allerdings die Knorpel in den Gelenken nachhaltig sch\u00e4digen. Werden die Defekte im Knorpel nicht rechtzeitig gut behandelt, kann das im Alter zu Arthrose f\u00fchren, f\u00fcr die es nach derzeitigem Stand keine wirksamen Therapien gibt. Ein Gelenk, das oftmals als erstes zu zwicken und schmerzen beginnt, ist das Kniegelenk. Da im Knorpel<\/a> keine Blutgef\u00e4\u00dfe vorhanden sind und daher auch nur wenig Selbstheilung stattfinden kann, werden Knorpelsch\u00e4den h\u00e4ufig mit Transplantationen von k\u00f6rpereigenen Knorpelzellen aus einem gesunden Bereich des Gelenks behandelt. Dies lindert zwar die Schmerzen und bremst das Fortschreiten des Defekts, ist aber \u00fcberfl\u00fcssig, wenn der Schaden schon zu weit fortgeschritten ist.<\/p>\n

Aus diesem Grund sucht die Medizin<\/a> nach alternativen Behandlungsm\u00f6glichkeiten. Ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Angewandte Polymerforschung (IAP) und der Brandenburgischen Technischen Universit\u00e4t Cottbus-Senftenberg (BTU) widmet sich seit Januar f\u00fcr vier Jahre der Entwicklung von Biotinten zur Behandlung von Knorpelsch\u00e4den und zeigt die Potentiale des 3D-Biodrucks<\/a> auf.<\/p>\n

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Sportliche Aktivit\u00e4ten k\u00f6nnen zu Fehlbelastungen und langfristigen Sch\u00e4den in den Gelenken und Knorpeln f\u00fchren.<\/p><\/div>\n

Das Projekt BioPol-3D wird mit rund 2 Millionen Euro vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) unterst\u00fctzt und zielt darauf ab, personalisierte Knorpelimplantate<\/a> aus dem 3D-Drucker zur Verst\u00e4rkung des Knies herzustellen. F\u00fcr den 3D-Biodruck mit den k\u00f6rpereigenen Knorpelzellen entwickeln die Forscher eine spezielle Biotinte, welche eben diese k\u00f6rpereigenen Zellen enth\u00e4lt und nach dem Einsetzen den defekten Knorpel ersetzt.\u00a0\u201cIm Projekt BioPol-3D entwickeln wir Tinten f\u00fcr den 3D-Biodruck, die bereits die Knorpelzellen der Patientin oder des Patienten enthalten. Die Zellen sind dabei in ein Hydrogel eingebettet. Diese Biotinten k\u00f6nnen w\u00e4hrend oder nach dem Druck vernetzt oder stabilisiert werden, um die gew\u00fcnschte Form und Struktur zu erzeugen<\/em>\u201d, erkl\u00e4rt Professor Ruben R. Rosencrantz, Leiter des Forschungsbereichs \u201cLife Science und Bioprozesse\u201d am Fraunhofer IAP und Inhaber des Lehrstuhls \u201cBiofunktionelle Polymermaterialien\u201d an der BTU.<\/p>\n

F\u00fcr die Hydrogelmatrix nutzt die Forschergruppe Glykopolymere, welche synthetisiert werden und dann die n\u00f6tigen Eigenschaften aufweisen, die nat\u00fcrliche Umgebung von Knorpelzellen im K\u00f6rper nachzubilden. Dies ist ein neuer Ansatz, den die Forscher in diesem Projekt testen. Glykopolymere wurden n\u00e4mlich bisher noch nicht als Konstruktionsmaterial herangezogen und m\u00fcssen erst auf ihre Material- und Verarbeitunseigenschaften f\u00fcr das 3D-Bioprinting getestet und angepasst werden. Wie das gelingt?<\/p>\n

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Personalisierte 3D-gedruckte Implantate aus Biotinte mit k\u00f6rpereigenen Zellen sollen eine zuk\u00fcnftige Behandlungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr Knorpelsch\u00e4den sein. (Bild: Fraunhofer IAP \/ Jadwiga Galties)<\/p><\/div>\n

\u201cBei der Entwicklung dieser Glykopolymere vereinen wir unser chemisches und biotechnologisches Know-how am Fraunhofer IAP in einzigartiger Weise. Diese Kombination spielt f\u00fcr BioPol-3D eine entscheidende Rolle, da die Materialoptimierung sehr genau auf die biologischen Vorg\u00e4nge abgestimmt werden muss<\/em>\u201d, so Rosencrantz und BTU-Kollegin Prof. Ursula Anderer, Leiterin f\u00fcr die Arbeitsgruppe \u201cZellbiologie und Tissue Engineering\u201d erkl\u00e4rt weiters: \u201cUnser Ansatz, die Knorpelzellen zu verdrucken, geht \u00fcber herk\u00f6mmliche Verfahren hinaus, denn wir bringen die biologische Komponente \u2013 also die Knorpelzellen \u2013 direkt in Form. Es wird also nicht erst ein Ger\u00fcst gedruckt, auf dem sp\u00e4ter Zellen angesiedelt werden<\/em>.\u201d<\/p>\n

Die Biotinte kann per 3D-Druckverfahren<\/a> Schicht f\u00fcr Schicht in eine dreidimensionale Form gedruckt werden und so individuelle Implantate erzeugen. Die additive Fertigung<\/a> von biologischen Materialien k\u00f6nnte hier zukunftsweisen sein und der Forschungsgruppe ist es unter anderem ein Anliegen, die Potentiale des 3D-Biodrucks mit ihrem Projekt hervorzuheben. Der 3D-Biodruck gilt als aufstrebender Markt, dem sich kleinere Unternehmen und Startups zuwenden, um die Entwicklung auf diesem Gebiet vorantreiben. Dennoch h\u00e4ngt der Erfolg ma\u00dfgeblich von den Verfahren und Materialien ab. Im Projekt BioPol-3D betrifft dies die Zusammensetzung der Biotinte und deren Verarbeitung, welche f\u00fcr das Erreichen der individualisierten Knorpelimplantate entscheidend ist. Und dieses Unterfangen kommt nicht ohne Herausforderungen aus, wie Professorin Ursula Anderer betont:<\/p>\n

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Es gibt eine Vielzahl an Parametern, die wir ber\u00fccksichtigen m\u00fcssen, um druckf\u00e4hige Tinten zu entwickeln: die empfindlichen Knorpelzellen m\u00fcssen vital bleiben, die Tinten m\u00fcssen biokompatibel und kontrolliert bioabbaubar sein und schlie\u00dflich muss die gew\u00fcnschte Knorpelform eine hohe Stabilit\u00e4t und Festigkeit aufweisen. Unser Ziel ist es, eine fortschrittliche 3D-Zellkultur f\u00fcr die Therapie von Knorpelsch\u00e4den zu etablieren und gleichzeitig die Herstellung solcher Formk\u00f6rper durch additive Fertigung zu revolutionieren.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Mehr zum Projekt finden Sie HIER<\/a>. Was halten Sie von der Biotinte mit k\u00f6rpereigenen Zellen zur Behandlung von Knorpelsch\u00e4den im Knie? Lassen Sie uns 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","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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