Spezieller 3-D Drucker kann Muskeln, Knorpel und Knochen herstellen

3-D-Drucker in der Medizin. Bild: yezry - fotolia
Sebastian
Wissenschaftler sind bald in der Lage, ein komplettes menschliches Ohr zu produzieren
Die Entwicklung von 3-D Druckern ermöglicht es uns, viele nützliche Gegenstände herzustellen. So können wir beispielsweise Spielzeug, Handyhüllen und andere Sachen produzieren. Bald könnte uns der 3-D Druck außerdem helfen, verlorene Körperteile zu ersetzen. Wissenschaftler vom „Wake Forest Institute for Regenerative Medicine“ versuchten bereits ein komplettes menschliches Ohr herzustellen.
Die Medizin macht in den letzten Jahrzehnten riesige Fortschritte. Einige Wissenschaftler versuchten jetzt sogar, mit einem 3-D Drucker ein menschliches Ohr herzustellen. Bisher gelang es den Forschern bereits Knochen, Muskeln und Knorpel Vorlagen zu erzeugen, die in Tiere implantiert wurden. Diese wurden vom Körper der Versuchstiere angenommen. Die Mediziner vom „Wake Forest Institute for Regenerative Medicine“ veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Untersuchung in dem Fachjournal „Nature Biotechnology„.

3-D-Drucker in der Medizin. Bild: yezry - fotolia
3-D-Drucker in der Medizin. Bild: yezry – fotolia

Integriertes Gewebe- und Organdrucksystem könnte Medizin in Zukunft revolutionieren
Wissenschaftler sind bald in der Lage, ein komplettes Ohr mit einem 3-D Drucker herzustellen. Zuvor wurden bereits solche künstlichen Ohren bei Versuchstieren implantiert, erklären die Mediziner. Jetzt wollen die Forscher ein menschliches Ohr drucken. Es ist eine große Herausforderung Gewebe im menschliche Maßstab durch 3-D-Druck zu erzeugen. Größeres Gewebe benötigt zusätzliche Ernährung, erläutert Dr. Anthony Atala von der „Wake Forest School of Medicine“ gegenüber dem Nachrichtenportal Reuters Health. Das Forscher-Team entwickelte einen Prozess, den sie als integriertes Gewebe- und Organdrucksystem bezeichnen.

Dieser Vorgang wird auch kurz als „ITOP“ genannt. Es wird hierbei ein Netzwerk von kleinen Kanälen erzeugt, die das gedruckte Gewebe ernähren, nachdem es in einem lebenden Tier implantiert wurde, erläutern die Wissenschaftler. Die Forscher erzeugten drei Arten von Gewebe: Knochen, Knorpel und Muskelgewebe .Diese transplantierten sie dann in Ratten und Mäuse. Fünf Monate nach der Implantation ähnelte das Knochengewebe bereits normalen Knochen, es enthielt Blutgefäße und hatte keine tote Zonen, berichten die Mediziner.

Neues Druckverfahren könnte bald solide Organe herstellen
Menschliche Ohrimplantate sahen unter dem Mikroskop aus wie normaler Knorpel, mit Blutgefäßen, die die äußeren Regionen versorgten und keiner Zirkulation in den Innenbereichen (wie in nativen Knorpel), sagen die Forscher. Es gab lebensfähige Zellen in den inneren Bereichen des Ohres. Das bedeutet, dass sie eine angemessene Ernährung erhalten hatten, sagten die Experten. Ergebnisse mit 3-D gedruckten Muskeln waren ebenso beeindruckend. Die Implantate sehen schon zwei Wochen nach der Implantation wie normale Muskeln aus.

Es ist oft frustrierend für Ärzte, dass sie Patienten in einer Operation ein Kunststoff- oder Metallteil einsetzen müssen, obwohl die Mediziner wissen, dass der beste Ersatz eigenes Gewebe des Patienten gewesen wäre, sagte Dr. Atala. Die Ergebnisse dieser Studie ermöglichen uns vielleicht in Zukunft, durch die Verwendung von 3D-Druck, defekte Körperteile durch Patienteneigenes technisch hergestelltes Gewebe zu reparieren. „Wir werden dann auch ähnliche Strategien einsetzen, um solide Organe zu drucken“, fügt der Mediziner hinzu. Das Team arbeitetet bereits zehn Jahre an diesem Projekt und noch weitere Forschung ist nötig. Die Wissenschaftler untersuchen derzeit die längerfristige Sicherheit, damit Patienten in der Zukunft von dem künstlich hergestellten Gewebe profitieren können, erklärt Dr. Atala.(as)

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