Menschen mit schweren Nieren-, Leber- oder gar Herzschäden müssen künftig vielleicht nicht mehr endlos auf Spenderorgane warten. Sie werden einfach per 3D-Drucker hergestellt. Schicht für Schicht werden die Organe aufgebaut. Selbst komplizierte Formen schaffen moderne Drucker längst spielend.


Herzmuskel
Foto: Untitled, Charlotte Astrid, Flickr, CC BY-SA 2.0

Bei Körpertemperatur wird die Tinte zum Gel

Dazu ist eine Art Biotinte nötig, die körperverträglich ist. Daran fehlte es bisher. Jetzt haben Forscher des Forschungszentrums Jülich (FZJ) und der Universität Würzburg eine solche Tinte hergestellt. „Unsere Biotinte ist ein Gemisch aus biokompatiblen Polymeren und lebenden Zellen. Bei Raumtemperatur ist sie flüssig, bei Erwärmung auf Körpertemperatur geliert sie – ähnlich wie Gelatine beim Erkalten“, sagt Robert Luxenhofer von der Universität Würzburg. Mit dieser Tinte lassen sich Organe drucken, prinzipiell jedenfalls. Ehe das in der Praxis funktioniert und bei Menschen eingesetzt werden kann ist noch einiges an Entwicklungsarbeit zu leisten.

Wie bei anderen 3D-Drucken wird die Tinte in einer dünnen Schicht auf eine Unterlage geschüttet. Die Stellen, die bleiben sollen, werden dann leicht erwärmt, sodass sich dort ein Gel bildet. So werden die Organe nach und nach aufgebaut. Die lebenden Zellen dürfen bei diesem Prozess natürlich keinen Schaden nehmen.


Neutronenstrahlen machten das Innere sichtbar

Das Gel ist relativ fest, sodass es seine Form behält. Das könnte an der inneren Struktur liegen. Die haben die Forscher mit Hilfe von Neutronenstrahlen erkundet. Dafür war Sebastian Jaksch vom FZJ zuständig. Die Versuche fanden am Münchner Forschungsreaktor statt. „Neutronen sind perfekt geeignet, um Wassermoleküle und Polymere zu untersuchen. Mit der so genannten Kleinwinkelstreuung können wir besonders gut Strukturen im Bereich weniger Nanometer sichtbar machen“, so der Jülicher Forscher.

Schwammartige Struktur für gute Durchblutung

Beim „Neutronenröntgen“ zeigte sich, dass das Gel im Inneren ein schwammartiges Netzwerk ausbildet. Das ist eine gute Voraussetzung dafür, dass die Versorgung mit Blut funktioniert, das Nährstoffe und Sauerstoff herbeischafft und damit das Überleben des Organs sichert. Wie das genau geht ist noch offen. „Das hängt jedoch von weiteren Faktoren ab, die wir noch nicht ausreichend kennen und weiter untersuchen“, sagt der Würzburger Forscher Thomas Lorson.

 

via Helmholtz

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