Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

3D-Druck aus Zucker bildet Basis für Kunst-Leber

03.07.2012
Gewebestruktur aus künstlichen Zellen - Komplette Organe geplant

Das Ziel der Schaffung einer künstlichen Leber rückt näher. Forscher der University of Pennsylvania und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine Vorlage für Blutgefäße geschaffen, aus der diese mit Hilfe von Zucker hergestellt werden sollen. Wissenschaftler haben seit langem mit dem 3D-Druck von Zellen und Blutgefäßen experimentiert. Dabei wird eine Gewebestruktur Schicht für Schicht aus künstlichen Zellen geschaffen. Diese synthetischen Zellen sterben jedoch oft ab, bevor sich das Gewebe gebildet hat.


Anordnung im Labor: Versorgung des Gewebes wichtig (Foto: Jordan Miller)

Transplantate im Fokus

Das Verfahren, bei dem ein 3D-Drucker Zucker als Baustoff nutzt, könnte eines Tages auch für Transplantate eingesetzt werden. Die Ergebnisse der aktuellen Studie wurden in Nature Materials http://nature.com/nmat veröffentlicht. Laut Jordan Miller, einem Mitarbeiter des leitenden Wissenschaftlers Christopher Chen http://bit.ly/NgWgCa liegt die größte Herausforderung darin, große Mengen künstlichen Gewebes herzustellen und alle Zellen in diesem Gewebe am Leben zu erhalten.

"Wenn eine große Menge an Zellen aufeinandertrifft, rauben sie am Ende den benachbarten Zellen die Nährstoffe und den Sauerstoff, so dass diese Zellen dann absterben." Das Herz-Kreislauf-System des Körpers löst dieses Problem über natürliche Zellen und natürliches Gewebe. Das Team beschloss daher ein künstliches Herz-Kreislauf-System herzustellen, das den gleichen Zweck erfüllt. Sie stellten einen Raum her, in dem sich zukünftige künstliche Blutgefäße ansiedeln sollten.

Blutgefäße entscheidend für Erfolg

Laut MIT-Forscherin Sangeeta Bhatia http://lmrt.mit.edu/about.html funktioniert dieses Verfahren ähnlich wie die Form eines Gefäßes aus Wachs. Es wird von geschmolzenem Material umgeben und das Wachs dann weggeschmolzen. Statt Wachs setzten die Wissenschaftler jedoch Zucker ein. "Bis jetzt ist es schwierig gewesen, Organe herzustellen, die für eine nützliche Funktion groß genug sind", so Bhatia.

Wird Gewebe implantiert, das dicker ist als ein Millimeter, braucht es auch ausreichend Blutgefäße. Die Experten haben dazu ein Netzwerk von Räumen geschaffen, in die die Blutgefäße hineinwachsen sollen, damit sie das Gewebe durchziehen. Ein 3D-Druck aus Zucker soll dabei helfen. Zucker ist laut der Wissenschaftlerin ein geeignetes Material, das auch aus lebendem Gewebe sehr einfach entfernt werden kann.

Ansatz soll bei allen Organen funktionieren

In einem nächsten Schritt haben die Wissenschaftler dieses Netzwerk mit Zellen umgeben, die nach der Implantation von den Blutgefäßen versorgt werden sollen. Ist diese Struktur aus zukünftigen Blutgefäßen und Gewebe hergestellt, wird der Zucker einfach mit Wasser entfernt. Bis jetzt haben die Forscher noch keine Transplantation durchgeführt. Sie wollten nur zeigen, dass die Herstellung von dickerem Gewebe möglich ist.

In Zukunft soll so ein ganzes Organ geschaffen werden. Bhatia betont, dass jetzt nachgewiesen ist, dass mit Hilfe eines 3D-Druckers ein frei wählbares Netzwerk für jede Form von Gewebe oder jede Art von Netzwerk produziert werden kann. In einem nächsten Schritt folgen dann die Zellen, die für das jeweilige Organ erforderlich sind. "Wir haben versucht, eine Leber herzustellen, das gleiche Verfahren kann aber bei jedem anderen Gewebe auch eingesetzt werden."

Michaela Monschein | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.upenn.edu
http://web.mit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Ultraschall statt Stich in die Leber: Elastografie ersetzt Gewebeproben
23.03.2015 | Deutsche Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin (DEGUM)

nachricht Roboter vereinfachen Stimmband-Operationen
17.03.2015 | Leibniz Universität Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: FiberLab-Roboter begeistert auf Photonics West in San Francisco

Mit ihrem „humanisierten“ Roboter zeigten Anna Lena Baumann und Wolfgang Schade erstmalig die erfolgreiche Umsetzung der 3D-Navigation über eine neuartige Lasermethode, der Standard Single-Mode-Glasfaser. Mehr als 17.000 Teilnehmer konnten den Roboter und FiberLab, das erste Projekt des Photonik Inkubators in Göttingen, auf der Photonics West in San Francisco kennen lernen.

Mit Hilfe eines in die Kleidung eingenähten Fasersensors wurden Armbewegungen eines Probanden dokumentiert und nach entsprechender Auswertung an den Roboter...

Im Focus: Femto Photonic Production: Neue Verfahren mit Ultrakurzpulslasern für die Fertigung von morgen

Für die deutsche Wirtschaft spielt die Lasertechnik eine herausragende Rolle: Etwa 40 Prozent der weltweit verkauften Strahlquellen und 20 Prozent der Lasersysteme für die Materialbearbeitung stammen aus Deutschland.

Beim Einsatz von Lasern in der Produktion sind deutsche Unternehmen führend. Diese Stärken gilt es zu erhalten und auszubauen. Deswegen hat das...

Im Focus: Theorie der starken Wechselwirkung bestätigt: Supercomputer bestimmt Neutron-Proton-Massendifferenz

Nur weil das Neutron ein klein wenig schwerer ist als das Proton, haben Atomkerne genau die Eigenschaften, die unsere Welt und letztlich unsere Existenz ermöglichen.

80 Jahre nach der Entdeckung des Neutrons ist es einem Team aus Frankreich, Deutschland und Ungarn unter Führung des Wuppertaler Forschers Zoltán Fodor nun...

Im Focus: Neurochip für die Hirnforschung erfolgreich im Markt

Neues Mess- und Stimulationssystem nimmt die Kommunikation von Nervenzellen in Echtzeit auf und ermöglicht damit lang erhoffte Grundlagenforschung

Für die Enträtselung neurologischer und neurodegenerativer Erkrankungen wie Parkinson, Alzheimer, Depression oder verschiedene Erblindungsformen verspricht ein...

Im Focus: Klassisch oder nicht? Physik der Nanoplasmen

Die Wechselwirkung von intensiven Laserpulsen mit Partikeln auf einer Nanometer-Skala resultiert in der Erzeugung eines expandierenden Nanoplasmas.

In der Vergangenheit wurde die Dynamik eines Nanoplasmas typischerweise durch klassische Phänomene wie die thermische Emission von Elektronen beschrieben. Im...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

THETIS - Branchentreff für Meeresenergien

27.03.2015 | Veranstaltungen

1. HAMMER BIOENERGIETAGE

27.03.2015 | Veranstaltungen

Technologietag bei der SCHOTT AG - Neue Strukturierungstechnologien für Dünngläser

26.03.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Motormanagement-System kommuniziert per Modbus

27.03.2015 | HANNOVER MESSE

Ein Elektron auf Tauchgang

27.03.2015 | Physik Astronomie

Material für dichtere Magnetspeicher

27.03.2015 | Materialwissenschaften