Dreidimensionale Zellstrukturen aus dem Drucker

Die Arbeitsgruppe um Karl-Heinz Feller, Fachbereich Medizin­technik und Bio­technologie der Ernst-Abbe-Hochschule Jena, hat kürzlich die Förderung eines Projektes zur Herstellung von zell­beladenen drei­dimensionalen Strukturen mit Hilfe des 3D-Druck­verfahrens „Bioprinting“ in Höhe von 1,1 Mio. Euro durch das BMBF erhalten. Damit werden die Kompetenzen der Arbeitsgruppe auf dem Gebiet der 3D-Druck­technologie bzw. additiven Fertigungs­verfahren (in Kooperation mit der AG von Jens Bliedtner, Fachbereich SciTec der EAH Jena) und der Entwicklung von 3D-Zell­strukturen für den Einsatz in Lab-on-a-Chip-Systemen gewürdigt. Durch die Verknüpfung dieser Kompetenzen wird die Arbeits­gruppe wichtige Beiträge in der Forschung zur Herstellung von künstlichen Geweben und Organen leisten.

Beim Bioprinting werden weiche, gelartige Materialien, die mit Zellen vermengt sind, in dreidimensionale, computer­generierte Strukturen überführt. Die Besonderheit liegt in der Verarbeitung von mehreren Materialien, die jeweils mit Zellen unterschiedlicher Herkunft und somit auch unterschiedlichen Funktionen versehen sind. Dies ermöglicht sehr komplexe biologische Strukturen, mit denen möglicher­weise lang­fristig Gewebe­funktionen nachgestellt werden können.

Ein wichtiger Forschungsschwer­punkt innerhalb des Projektes liegt dabei in der Einbindung von Versorgungs­gefäßen (Vaskularisierung) innerhalb dieser komplexen 3D-Gerüste, um langfristig eine gleichförmige Nährstoff­versorgung der Zellen zu erreichen. Hier bestehen momentan weltweit noch die größten Probleme, um die komplexen zell­beladenen 3D-Gerüste längere Zeit am Leben zu erhalten.

Die Forschungsaktivitäten werden in das kürzlich gegründete Thüringer Zentrum für Additive Technologien eingebunden und stärken somit die Thüringer Kompetenzen auf dem Gebiet additiven Technologien im biologischen Bereich. Die Arbeits­gruppe von Karl-Heinz Feller kooperiert bei diesen Arbeiten mit Partnern in den Niederlanden, Frankreich, Israel und der Türkei.

EAH Jena / DE