Bioforscher drucken Knorpel
US-Wissenschaftler haben ein Verfahren entwickelt, mit dem Gelenkgewebe künstlich erzeugt werden kann.
Bioforscher am Wake Forest Institute of Regenerative Medicine in North Carolina haben eine Technik entworfen, mit der sich naturnahes Knorpelgewebe herstellen lässt. Dabei setzen sie einen neuartigen 3D-Printer ein, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Das Endprodukt ist ein robustes Fasermaterial, auf dem Knorpelzellen, die aus Hasenohren kultiviert wurden, sitzen. Die so entstandenen Gewebeblöcke sollen fein genug für Implantate sein.
Der verwendete 3D-Printer nutzt eine Kombination aus dem sogenannten Elektrospinnen, bei dem sich extrem dünne Fasern kontrolliert aus einer Lösung heraus herstellen lassen, und einem Tintenstrahlverfahren, mit dem die Zellen "ausgedruckt" werden können. Fasern und Zellen wechseln einander ab, bis ein stabiles Stück entsteht, das sich dann in den Körper einsetzen lässt. Die einzelnen Schichten sind dabei nicht mehr zu unterscheiden.
In einem über zwei Monate laufenden Tierversuch an Mäusen zeigte sich, dass die implantierten Blöcke eine Zellstruktur bekamen, die der natürlichen Knorpelgewesens entsprach. Dank der Fasern ergaben sich zudem ähnliche mechanische Eigenschaften mit guter Belastbarkeit. Um dies zu testen, setzten die Forscher eine Woche lang Gewichte an einen der Gewebeblöcke und prüften anschließend, ob die Knorpelzellen noch lebten.
Sowohl der Tintelstrahldruck als auch das Elektrospinnen sind vergleichsweise kostengünstige Verfahren, die eine Kombination natürlicher und künstlicher Ausgangsmaterialien erlauben. Es ergibt sich ein Gesamtprodukt, das an echtes Gewebe erinnert. Die Forscher nennen ihre Methode daher "Hybriddruck". Ziel der Studie, an der unter anderem der Mediziner James Yoo arbeitet, ist es, eines Tages Knorpelgewebe für den Menschen zu erzeugen. Dieses könnte helfen, dass künstliche Gelenke seltener eingesetzt werden müssen.
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(bsc)
