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Knochen, Haut und Blutgefäße aus dem 3D-Drucker – Bald schon Wirklichkeit?

Auf dem ersten 3D-BioNET-working-event am 18. Juli 2018 in Freiburg im Breisgau trafen sich rund 60 Expertinnen und Experten aus Forschung, Industrie und Medizin, um die aktuellen Entwicklungen, Möglichkeiten und Hindernisse im Bereich des 3D-Bio-Drucks zu diskutieren.

3D-Bio-Printer Prototyp des Projektpartners Biofluidix © microTEC Südwest

Das Netzwerk- und Kooperationstreffen wurde veranstaltet von microTEC Südwest e.V. im Rahmen des Projekts 3D-Bio-Net, das aktuell vom Bundesministerium für Bildung und Forschung in der Maßnahme KMU-NetC gefördert wird.

Im 3D-Bio-Druck werden, ähnlich wie im konventionellen 3D-Druck, dreidimensionale Gebilde mittels eines Druckers hergestellt, nur mit dem Unterschied, dass die verwendeten„Tinten“ nicht aus polymerisierenden Kunststoffen oder Metallpasten bestehen, sondern aus lebenden funktionalen Zellen. Diese werden häufig auf biokompatible Gerüststrukturen aus Polymeren gedruckt und bilden anschließend ein dreidimensionales funktionales Gewebe. Sie können dadurch in verschiedenen Anwendungen genutzt werden, beispielsweise für den Gewebeersatz bei der Regeneration von Knochen- und Knorpelgewebe, oder in sogenannten„Organ-on-Chip“-Anwendungen als Ersatz für Tierversuche bei Medikamententests.

Mit den eingeladenen Referenten Prof. Dr. Rolf Mülhaupt, Direktor des Instituts für Makromolekulare Chemie und geschäftsführender Direktor des Freiburger Materialforschungszentrums (FMF) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und Prof. Dr. Jürgen Groll, Inhaber des Lehrstuhls für Funktionswerkstoffe der Medizin und der Zahnheilkunde am Universitätsklinikum Würzburg konnten zwei ausgesprochene Vorreiter und Experten in diesem Themenfeld gewonnen werden.

Neben zahlreichen Fachvorträgen, zu den einzelnen Teilaspekten des 3D-Bio-Drucks bot die Veranstaltung auch genügend Raum um Kontakte zu knüpfen und zu diskutieren. An insgesamt vier Thementischen standen die Experten für Gespräche zu Hardware und Druckprozessen, Software-Herausforderungen, Biotinten und Regulatorische Anforderungen sowie Mikrofluidik-Chips zur Kultivierung von Organoiden zur Verfügung. Die Teilnehmenden konnten auch den ersten Prototypen des im Projekt entwickelten 3D-Bio-Druckers in Augenschein nehmen, der schon bald für erste Experimente zur Verfügung stehen wird.

Dr. Koltay vom Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) in Freiburg und Sprecher des 3D-Bio-Net-Konsortiums zog ein sehr positives Fazit: „Der Tag bot einen guten Überblick zum Stand der Technik im 3D-Bio-Printing und der umfangreichen Expertise, die in Freiburg undUmgebung durch die Vielzahl an Instituten, Unternehmen und Kliniken gegeben ist“. Mit Blick in die Zukunft gibt es noch viel zu tun, doch „wir sind auf einem guten Weg und das Wichtigste sind funktionierende Netzwerke und Kontakte, gerade um den hohen Grad derInterdisziplinarität realisieren zu können.“

Glossar

  • Mit Kompetenz im biologischen Sinn ist die Eigenschaft eines Bakteriums gemeint, DNA von außen aufnehmen zu können.
  • Mikrofluidik ist der Sammelbegriff für das Fließverhalten von Flüssigkeiten in Strukturen, deren Dimensionen im Mikrometerbereich liegen.
  • Ein Polymer ist eine aus gleichartigen Einheiten aufgebaute kettenartige oder verzweigte chemische Verbindung. Die meisten Kunststoffe sind Polymere auf Kohlenstoffbasis.
  • Die Mikrosystemtechnik basiert auf technischen (Sub-)Systemen, deren funktionsbestimmende Strukturen Maße im Mikrometerbereich aufweisen (ein Mikrometer entspricht einem Tausendstel Millimeter).
  • In einem Cluster arbeiten Unternehmen – die auch miteinander in Wettbewerb stehen können – mit weiteren Partnern aus Forschung, Wissenschaft und Verbänden in einem Wirtschaftsraum zielbezogen zusammen, um gemeinsam einen höheren Gesamtnutzen zu erzielen. Die Kombination von inhaltlicher und räumlicher Nähe der verschiedenen Akteure entlang der Wertschöpfungskette eröffnet die Möglichkeit, Innovationsprozesse zu implementieren.
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung

Über das Projekt 3D-Bio-Net

Das Ziel des Forschungsvorhabens „3D-Bio-Net“ ist die Erschaffung und Erforschung sowie praktische Erprobung einer offenen generischen Plattform für den digitalen Druck von künstlichem Gewebe. Das Projekt befasst sich mit dem kompletten Arbeitsablauf für die digitale Produktion von solchen Geweben. Darüber hinaus wird der Einsatz eines speziellen 3D-Druckers für künstliche Gewebe, einer dafür entwickelte Software sowie verschiedener Biomaterialien und Prozesse im Projekt geprüft. Das Projektvorhaben wird durch den Cluster microTEC Südwest e.V. koordiniert und finanziert durch die BMBF Fördermaßnahme "KMU-NetC", Förderkennzeichen 03VNE1034.

Über microTEC Südwest

Der Spitzencluster microTEC Südwest ist das Kompetenz- und Kooperationsnetzwerk für intelligente Mikrosystemtechniklösungen für Europa und der Ansprechpartner für Mikrosystemtechnik in Baden- Württemberg. Der zentrale Service für die Mitglieder sind technologische und anwendungsbezogene Fachgruppen, in denen microTEC Südwest seine Kompetenzen bündelt, um gemeinsam Innovationen auf dem Gebiet der Mikrosystemtechnik hervorzubringen. Als Bindeglied zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik unterstützt microTEC Südwest die Mitglieder bei Fördervorhaben und der damit verbundenen Partnervermittlung. Der Cluster erfüllt die Exzellenzkriterien der Europäischen Cluster Excellence Initiative (ECEI) und wurde mit dem Gold-Label ausgezeichnet. Das komplette Service-Angebot von microTEC Südwest finden Sie unter dem oben aufgeführten Link.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/de/fachbeitrag/pm/knochen-haut-und-blutgefaesse-aus-dem-3d-drucker-bald-schon-wirklichkeit/