{"id":64848,"date":"2025-09-16T00:01:32","date_gmt":"2025-09-15T22:01:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=64848"},"modified":"2025-09-10T15:31:22","modified_gmt":"2025-09-10T13:31:22","slug":"coral-3d-gedruckte-kapsel-darmmikrobiom-160920251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/coral-3d-gedruckte-kapsel-darmmikrobiom-160920251\/","title":{"rendered":"CORAL: Eine 3D-gedruckte, einnehmbare Kapsel zur Untersuchung Ihres Darmmikrobioms"},"content":{"rendered":"

Das Darmmikrobiom ist ein komplexes \u00d6kosystem aus Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten. Das Mikrobiom jedes Menschen ist einzigartig und wird sowohl durch die Ern\u00e4hrung als auch durch die Umwelt gepr\u00e4gt. Dieses \u00d6kosystem steht in Wechselwirkung mit dem Verdauungs-, Immun-, Nerven- und Hormonsystem, wobei viele dieser Zusammenh\u00e4nge noch nicht vollst\u00e4ndig verstanden sind. Um die Forschung auf diesem Gebiet voranzutreiben, hat ein Team der NYU Abu Dhabi eine 3D-gedruckte Kapsel namens CORAL (Cellularly Organized Repeating Lattice)<\/strong> entwickelt, die dazu dient, mikrobielle Proben aus dem D\u00fcnndarm zu entnehmen, w\u00e4hrend sie durch den Verdauungstrakt wandert. Dieses neue Instrument soll Forschern helfen, besser zu verstehen, wie das Darmmikrobiom die allgemeine Gesundheit beeinflusst.<\/p>\n

Das Team der NYU Abu Dhabi m\u00f6chte das Mikrobiom des D\u00fcnndarms erforschen, da sich Studien zum Darmmikrobiom bislang haupts\u00e4chlich auf Stuhlproben st\u00fctzten, die vor allem Mikroben aus dem Dickdarm repr\u00e4sentieren. Dadurch bleibt der D\u00fcnndarm weitgehend unerforscht, obwohl er Schauplatz vieler wichtiger Interaktionen zwischen dem K\u00f6rper und Mikroben ist. Die Mitautorin der Studie, Hanan Mohammed, erkl\u00e4rt: \u201eDie Bakteriengemeinschaften im Darm haben einen tiefgreifenden Einfluss auf das Immunsystem, den Stoffwechsel, den Alterungsprozess und die allgemeine Gesundheit. Das Potential von CORAL liegt darin, eine fr\u00fchzeitigere Erkennung von Krankheiten zu erm\u00f6glichen, die Wirksamkeit von Therapien zu verfolgen und letztendlich neue mikrobiombasierte Behandlungen zu entwickeln, die das verlorene Gleichgewicht wiederherstellen<\/em>.\u201c<\/p>\n

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Konzeptioneller Entwurf der CORAL-Kapsel f\u00fcr die Entnahme mikrobieller Proben im D\u00fcnndarm (links) und Entwurf und Herstellung von CORAL-Kapseln (rechts)<\/p><\/div>\n

CORAL: Inspiriert von Meereskorallen<\/h2>\n

Die Entwickler der CORAL-Kapsel lie\u00dfen sich von Meereslebewesen inspirieren. Die aus inertem Harz hergestellte Kapsel hat eine Textur wie Meereskorallen, die dank ihrer por\u00f6sen Struktur vielf\u00e4ltiges mikrobielles Leben beherbergen. Diese Poren vergr\u00f6\u00dfern ihre Oberfl\u00e4che und erm\u00f6glichen so die passive Aufnahme von Mikroben. Das Forschungsteam entwickelte daher f\u00fcr CORAL ein geometrisches dreifach periodisches Minimalfl\u00e4chenmuster (TPMS), das Bakterien einf\u00e4ngt. Der 3D-Druck war f\u00fcr die Umsetzung des Designs von entscheidender Bedeutung. In der Studie hei\u00dft es: \u201eDie Herstellung mikroskaliger TPMS-basierter Strukturen ist eine Herausforderung. Die j\u00fcngsten Fortschritte in der additiven Fertigung haben jedoch die Herstellung komplexer, selbsttragender TPMS-Architekturen im Nanoma\u00dfstab erm\u00f6glich<\/em>t.\u201c<\/p>

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CORAL besteht aus drei Komponenten: einer Au\u00dfenh\u00fclle, einem Innenkern und einer Kappe, die den Kern vor der Entnahme sichert. Der Zweck des mehrteiligen Designs besteht darin, den entnommenen D\u00fcnndarminhalt von den nachfolgenden Bereichen des Magen-Darm-Trakts zu isolieren. Bemerkenswert ist, dass die Kapsel in einem einzigen additiven Fertigungsschritt hergestellt wurde. CORAL (Durchmesser 2,1 mm und L\u00e4nge 8,2 mm einschlie\u00dflich Kappe) wurde mithilfe der Projektions-Mikrostereolithografie (P\u03bcSL) mit einer Maschine von Boston Micro Fabrication<\/a> hergestellt. Da die Fertigung in einem einzigen Schritt erfolgt, spart dies Zeit und Kosten. Das macht diese passive Probenahmemethode attraktiv f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Studien oder den klinischen Einsatz.<\/p>\n

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Schematische Darstellung der CORAL-Kernkapsel beim Durchlaufen eines Ex-vivo-Abschnitts von D\u00fcnndarmgewebe (links) und SEM-Bilder der Kapsel beim Einfangen von Bakterien (rechts)<\/p><\/div>\n

Nach der Einnahme sammelt CORAL mikrobielle Proben, w\u00e4hrend es sich auf nat\u00fcrliche Weise durch den K\u00f6rper bewegt, bis es mit dem Stuhl ausgeschieden wird. Anschlie\u00dfend k\u00f6nnen Forscher die Kapsel wiedergewinnen und analysieren. Das Team der NYU Abu Dhabi testete CORAL an isolierten Tiergeweben und an lebenden Ratten. Sie berichteten, dass die Kapsel in allen Tests den K\u00f6rper sicher passierte. Nachfolgende genetische Analysen ergaben, dass CORAL mikrobielle Gemeinschaften sammelte, die in Standard-Stuhlproben normalerweise \u00fcbersehen werden, darunter Streptococcus, Enterococcus und Curtobacterium.<\/p>\n

Das einfache Design von CORAL sollte Fehlerquellen minimieren und eine Funktionalit\u00e4t schaffen, die den Nutzen erh\u00f6ht. Das Team plant, bald mit Versuchen an Patienten zu beginnen. \u201eWir sehen CORAL als ein transformatives Werkzeug, um Teile des Darms zu erschlie\u00dfen, die lange Zeit unzug\u00e4nglich waren. In der Forschung wird es Wissenschaftlern erm\u00f6glichen, mikrobielle Gemeinschaften im D\u00fcnndarm mit beispielloser Detailgenauigkeit zu untersuchen. Klinisch gesehen sehen wir darin eine Unterst\u00fctzung f\u00fcr nicht-invasive Diagnostik und personalisierte Behandlungsstrategien f\u00fcr Darmerkrankungen<\/em>\u201c, schlussfolgerte Co-Autor Aashish Jha. Um mehr \u00fcber die Forschung zu erfahren, lesen Sie die Studie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von CORAL? Lassen Sie uns dazu 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: Hanan Mohammed und Khalil B. Ramadi mit CORAL. Bildnachweis: Hanan Mohammed et al.\u00a0<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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