Made in Austria

Erstmals 3D-Druck lebender Zellen möglich

(Bild: UpNano GmbH)

Eine in Österreich entwickelte Technologie gilt als neue Chance für die Erforschung von Krankheiten und Medikamenten: Komplexes Mikrogewebe mit natürlichen Eigenschaften, das mittels spezielle „Bio-Tinte“ im 3D-Druckverfahren hergestellt wird. 

Bisher war das Problem, dass komplexe und hochpräzise 3D-Strukturen mitsamt eingebetteter lebender Zellen deshalb nicht hergestellt werden konnten, da es einfach keine geeigneten Materialien in Kombination mit Drucksystemen gab. Diese Lücke wurde nun von einem österreichischen Hightech-Unternehmen (ein Projekt, das sich aus der TU-Wien gestaltet hat) geschlossen. Dort gelang es, den sogenannten „NanoOne Bio Drucker“ zu konstruieren. Das Gerät ist erstmals imstande, 3D-Strukturen mit lebenden Zellen direkt zu drucken. Dafür fehlte zunächst das passende Basismaterial. Fündig wurde man in Belgien. Dort haben Experten der Universität Gent mit biokompatiblen Materialien gearbeitet. Heraus kam ein neuartiges Gelatine-Hydrogel („Bio-Tinte“), das einzige dieser Art.

Osteoblasten (Knochenzellen) aus dem 3-D-Drucker.

(Bild: Xpect INX)

Ein Gel ersetzt die natürliche Umgebung
„Es wurde speziell für die Einkapselung von verschiedenen Zelltypen entwickelt und erlaubt daher die Erzeugung von komplexen 3D-Mikrogeweben“, berichtet Projektleiter Jasper Van Hoorick. „Das Gel ahmt die natürliche zelluläre Umgebung nach und ist biologisch abbaubar, wodurch es den Zellen ermöglicht, das Material durch neu geformtes Gewebe zu ersetzen.“ Gebraucht werden solche Oberflächen mit natürlichen Gewebeeigenschaften („biometrische Strukturen“) in der Pharma- und wissenschaftlichen Forschung. Damit lassen sich Zellmodelle schaffen, die den natürlichen Wachstumsbedingungen im menschlichen Körper ähneln.

Mit der Herstellung künstlicher Organe hat dies aber nichts zu tun. Bis zu Leber, Niere oder Herz aus dem „Bio-Printer“ ist es noch ein weiter Weg, auch wenn Fachleute schätzen, dass dies in etwa zehn Jahren bereits machbar sein soll. Ein in Krems, NÖ, angesiedeltes Biotechnologie-Unternehmen verwendet bereits Kollagen (Eiweiß in Haut, Knochen, Sehnen, Blutgefäßen, Zähnen), um Hautmodelle im 3D-Verfahren zu drucken. Diese sind sogar in der Lage, Gefäßzellen zu bilden. Die Entwicklung kam in Zusammenarbeit mit der Universität Innsbruck zustande als weiterer Schritt für eine Forschung ohne Tierversuche.