. Forschungsprojekt an der Uniklinik Freiburg

Knochen aus dem 3D-Drucker

Häuser, Flugzeugteile, Spielzeug: Es gibt fast nichts mehr, was 3D-Drucker nicht ausspucken können. Nun wollen Wissenschaftler Knochen drucken.
3D-Drucker sollen auch Knochen ausspucken können.

Künstliche Knochen wollen Freiburger Forscher künftig mit dem 3D-Drucker herstellen.

In Freiburg an der Uni-Klinik wird an einem Druck-Verfahren gearbeitet, das aus Zellen von Knochen und Blutgefäßen funktionsfähige Knochen erzeugt. Die Gefäßzellen sollen die Durchblutung des Gewebes verbessern, indem sie eine Verbindung zum Blutkreislauf des Patienten herstellen. 

Für die Entwicklung der 3D-Druck-Methode erhalten die Wissenschaftler Unterstützung: Sie werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft drei Jahre lang gefördert und bekommen für diesen Zeitraum 460.000 Euro. Sollte sich das Verfahren bewähren, könnten damit auch größere Kunstgewebe, vielleicht sogar ganze Organe, gedruckt werden. 

Gezielte Blutversorgung für künstliches Gewebe   

„Bei der Entwicklung von künstlichem Knochengewebe ist die Frage der Blutversorgung noch immer weitgehend ungelöst. Dadurch ist sowohl die Größe als auch der Typ des Gewebes stark beschränkt“, sagt Prof. Dr. Günter Finkenzeller, Forschungs-Sektionsleiter an der Klinik für Plastische und Handchirurgie des Universitätsklinikums Freiburg. Bekannt ist, dass sich die Blutversorgung eines künstlich erzeugten Gewebes durch sogenannte Endothelzellen verbessern lässt. Diese Zellen kleiden die Gefäße aus und können auch selbst neue bilden. Doch bisher stirbt das Gros der Knochenzellen wegen Sauerstoffmangels, bevor überhaupt Gefäße gebildet werden konnten.

 „Unser Ansatz sieht vor, dass wir die Endothelzellen genauso wie die Knochenzellen per 3D-Druck in dem Gewebe an die Stelle platzieren, wo sich die Gefäße ausbilden sollen“, sagt Finkenzeller. „Die Gefäße des künstlichen Gewebes könnten dann zeitnah nach der Operation mit den Gefäßen des umgebenden gesunden Gewebes zusammenwachsen und so die Blutversorgung des Kunstgewebes sicherstellen.“   

 

3D-Druck von Knochen könnte in fünf Jahren normal sein

Mit Spezialdruckern ist es jetzt schon möglich, kleine und relativ einfach strukturierte Gewebeeinheiten zu drucken. Dafür werden dem Körper Zellen entnommen, in einer Nährlösung vermehrt und mit einem 3D-Drucker in eine Trägermatrix eingebracht. Diese wird dann implantiert. „Der 3D-Druck von lebendigem Hautgewebe könnte in fünf bis sieben Jahren klinisch Bedeutung erhalten“, sagt Günter Finkenzeller. „Bei der Herstellung und Implantation von Knochengewebe wird es allerdings länger dauern, da dafür noch zentrale Fragen der Gewebe-Abstoßungs-Reaktion geklärt werden müssen.“   

Das Forschungsprojekt, so hoffen die Freiburger Wissenschaftler, könnte erheblich zum Fortschritt der Forschung und Technologie im Bereich der Gewebeersatzforschung und des Tissue Engineering beitragen. In einem ersten Schritt wird ein spezieller „BioPrinter“ gebaut. Für ihn ist ein Druckverfahren zu finden, mit dem Knochenzellen und Blutgefäßzellen verarbeitet werden können, so dass diese einen funktionsfähigen Gewebeverband bilden. In einem späteren Schritt wird die Methode dann anhand chirurgischer Modelle überprüft.   

Foto: © Veniamin Bibikov - Fotolia

Autor: red
Hauptkategorie: Medizin
 

Weitere Nachrichten zum Thema Forschung

 
 

Aktuelle Nachrichten aus der Gesundheit

 
. Weitere Nachrichten
Auffällig viele junge Menschen mit Morbus Bechterew (axiale Spondyloarthritis) rauchen. Dabei ist Tabak ein echtes Gift für alle entzündlichen Formen von Rheuma. Ein Rauchstopp ist deshalb fester Bestandteil der Therapie
Wenig oder unruhiger Schlaf scheint das Risiko für Arteriosklerose deutlich zu erhöhen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie mit fast 4.000 gesunden Erwachsenen. Arteriosklerose wiederum begünstigt zahlreiche Folgeerkrankungen wie PAVK, Herzinfarkt oder Schlaganfall.
. Fortbildungen Hauptstadtregion
loading...
Terminkalender
 
. Termine Hauptstadtregion
loading...
Terminkalender
 
. Kliniken
. Interviews
Das massenhafte Auftreten des Eichenprozessionsspinners hat in diesem Jahr bei besonders vielen Menschen zu allergischen Reaktionen der Haut führt. Die giftigen Brennhaare der Raupen können aber auch sprichwörtlich ins Auge gehen. Am Universitätsklinikum Münster mussten diese Woche sechs Menschen am Auge operiert werden. Dr. Lamis Baydoun, Oberärztin der UKM-Augenklinik, berichtet, was vorgefallen ist.
Mit der Digitalisierung des Gesundheitswesens sind viele Chancen verbunden. Bei manchen Bürgern löst das Thema aber auch Ängste und Sorgen aus. Gesundheitsstadt Berlin hat mit Prof. Dr. Erwin Böttinger, einem der weltweit führenden Forscher im Bereich Digital Health, über die elektronische Patientenakte und andere digitale Lösungen gesprochen.