Organe aus dem 3D-Drucker

Freiburg. Es klingt nach Science-Fiction, ist aber Realität: Knochenkonstrukte, die vital und durchblutet aus dem 3D-Drucker kommen. Oder gedruckte Mini-Organmodelle, die künftig Tierversuche in der Wirkstoffforschung verzichtbar machen. Nach drei Jahren Forschungsarbeit haben die neun Partner des vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekt 3D-Bio-Net die Ergebnisse vorgestellt: Das Herzstück ist ein 3D-Bioprinter-Prototyp, der das Drucken funktionaler menschlicher Gewebe mit Blutgefässen ermöglicht und zudem ein innovatives Softwarekonzept nutzt, wie das Cluster Micro-Tech Südwest mitteilt.

Dabei arbeitet der Drucker ganz ähnlich wie ein herkömmlicher 3D-Printer: In der herkömmlichen additiven Fertigung werden Kunststoffe und Metalle Schicht für Schicht zum fertigen Modell aufgetragen. Beim 3D-Bioprinting ist das Ausgangsmaterial eine sogenannte "Bio-Tinte", die aus biokompatiblen Materialen und lebenden funktionalen Zellen besteht. Die platzierten Zellen fusionieren zu dreidimensionalen Gewebekonstrukten.

Wobei der Printer beim aktuell abgeschlossenen Projekt um eine zusätzliche Komponente ergänzt wird: Es wurde eine generische Plattform für das dreidimensionale Drucken menschlicher Zellen und Gewebe etabliert, die Materialien, Prozesse, Hard- und Software und Testsysteme beispielweise für Medikamente umfasst sowie regulatorische Anforderungen berücksichtigt.

Die Komplexität des Vorhabens spiegeln auch Art und Anzahl der Partner: Biofludix verantwortet die Hardware, Cellgenix die regulatorischen Anforderungen, Ibidi die Perfusionsplattform und die mikrofluidischen Chips, Infoteam Software ebendiese, das Kunststoff-Institut Südwest die Charakterisierung der Kunststoffe, Vas-Qlab am KIT die Biotinten, das Institut für Mikrosystemtechnik an der Albert-Ludwigs-Uni Freiburg die Prozessentwicklung, die Klinik für Plastische und Handchirurgie der Uniklinik Freiburg die Gewebekonstrukte Knochen und Knorpel und das Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut an der Uni Tübingen die "Organ-on-Chip"-Anwendungen – und das Spitzencluster Microtech Südwest koordinierte alles.

Wie es mit dem wegweisenden Projekt nun weitergeht? Es soll weitere Forschungs- und Entwicklungsprojekt geben.