07.11.2023

Gefäße aus dem 3D-Drucker

Biologisch abbaubare, gedruckte Gerüststrukturen sollen Qualität von menschlichem Gewebe erreichen.

Um Thrombosen und Gefäßverschlüssen entgegenzuwirken, kommen bereits heute Gefäßimplantate zum Einsatz. Synthetisch hergestellte Gefäß-Implantate sind für Patientinnen und Patienten jedoch mit Risiken verbunden: Sie können sich durch Plaques und Thrombosen verschließen oder sich infizieren. Eigenvenenimplantate sind demgegenüber aber gerade bei Gefäßpatienten selten verfügbar. 



Abb.: Die 3D-gedruckte Gerüststruktur, an der die menschlichen Zellen wachsen...
Abb.: Die 3D-gedruckte Gerüststruktur, an der die menschlichen Zellen wachsen können – im Bild in einem ersten Versuch benetzt mit Wasser und Lebensmittelfarbe.
Quelle: TCI / IMS Benno Neuhaus / U. Hannover

Das Team von Cornelia Blume vom Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover (LUH) hat deshalb eine bioartifizielle Gefäßprothese entwickelt. Diese besteht aus biologisch abbaubaren Gerüststrukturen aus dem 3D-Drucker, die mit körpereigenen menschlichen Zellen besiedelt werden. Um die Herstellung dieser Gefäßprothesen weiter zu optimieren, erhalten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt eine Förderung von rund 700.000 Euro für drei Jahre von der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Ziel ist es vor allem, das Herstellungsverfahren in einem eigens dafür entwickelten Bioreaktor zu verfeinern, um die Qualität eines menschlichen Gefäßes zu erreichen. Dazu wird die 3D-Gerüststruktur mit menschlichen Zellen aus dem peripheren – also dem in den Adern fließenden – Blut besiedelt und unter Druckbedingungen im Bioreaktor dynamisch kultiviert. 

„Das ist notwendig, um die bioartifiziellen Gefäßprothesen mit der nötigen biomechanischen Belastbarkeit und einer anti-thrombogenen Oberfläche herzustellen“, sagt Blume. Ihr Team ist angesiedelt im Niedersächsischen Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung (NIFE), das seit 15 Jahren Kompetenzen der Leibniz Universität Hannover, der Medizinischen Hochschule Hannover und der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover bündelt. Klinischer Projektpartner bei der Entwicklung der Gefäßprothesen ist Mathias Wilhelmi, Chefarzt für Gefäßchirurgie am St. Bernward Krankenhaus in Hildesheim und als Forscher assoziiert mit der Medizinischen Hochschule Hannover.

U. Hannover / DE


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