Die jüngsten Skandale haben Organtransplantation nur gemacht das Problem noch schlimmer . Nach Angaben des Deutschen Stiftung Organtransplantation (DSO) , hat sich die Zahl der Organspender in der ersten Hälfte des Jahres 2013 mehr als 18 Prozent im Vergleich zum gleichen Zeitraum des Vorjahres zurückgegangen. Zur gleichen Zeit , kann man davon ausgehen , dass die Nachfrage in den nächsten Jahren kontinuierlich steigen, weil wir weiterhin altern und Gebiet der Transplantationsmedizin kontinuierlich voran. Viele kritische Erkrankungen können bereits heute erfolgreich durch Ersetzen Zellen, Gewebe oder Organe behandeln. Regierung, der Industrie und der Forschungseinrichtung haben deshalb hart gearbeitet, für einige Zeit , um Methoden und Verfahren zur künstlichen Herstellung von Gewebe zu verbessern. Dies ist, wie der Spalt in Zufuhr geschlossen sein soll .
Bio - Tinte aus lebenden Zellen hergestellt
Eine Technologie könnte eine entscheidende Rolle bei diesen Bemühungen , eine, die wir alle kennen aus dem Büro kennen nehmen , und dass die meisten von uns würden sicherlich nicht sofort eine Verbindung mit der Herstellung von künstlichem Gewebe : der Tintenstrahldrucker. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart haben in Entwicklungs geeigneten Bio- Tinten für diese Drucktechnik gelungen . Die transparenten Flüssigkeiten bestehen aus Komponenten von der natürlichen Gewebematrix und lebenden Zellen. Die Substanz wird auf eine bekannte biologische Material basiert : Gelatine. Gelatine wird von Kollagen abgeleiteten , den Hauptbestandteil von nativem Gewebe . Die Forscher haben chemisch modifiziert das Gelierverhalten der Gelatine , um die biologischen Moleküle, die für Druck anzupassen. Statt Geliermittel wie modifizierte Gelatine , bleiben die Bio- Tinten während des Druckflüssigkeit . Erst nachdem sie mit UV-Licht bestrahlt werden , vernetzen sie und Heilung um Hydrogele zu bilden. Dies sind Polymere, die eine große Menge an Wasser (wie bei nativem Gewebe ) , die aber in wässriger Umgebung stabil sind und , wenn sie bis zu physiologischen 37 erwärmt
In Stuttgart synthetische Rohstoffe als auch die als Ersatz für die extrazelluläre Matrix dienen können gedruckt. Zum Beispiel ein System, das ein Hydrogel ohne Nebenprodukte härtet , und kann sofort mit echten Zellen besiedelt werden. "Wir sind im Moment konzentriert sich auf die " natürliche " Variante . Auf diese Weise bleiben wir ganz in der Nähe des ursprünglichen Materials . Auch wenn das Potenzial für synthetische Hydrogele ist groß, müssen wir noch eine ganze Menge über die Wechselwirkungen zwischen den künstlichen Stoffen lernen und Zellen oder natürliche Gewebe. Unsere Biomolekül -basierte Varianten bieten die Zellen mit einer natürlichen Umgebung statt , und kann daher die selbstorganisierende Verhalten der gedruckten Zellen zu fördern , um eine funktionelle Gewebemodell zu bilden ", erklärt Dr. Kirsten Borchers bei der Beschreibung der Vorgehensweise am IGB .
Die Drucker in den Labors in Stuttgart haben viel gemeinsam mit herkömmlichen Bürodruckern : die Tintenreservoire und Jets sind alle gleich . Die Unterschiede werden nur unter strenger Prüfung entdeckt. Zum Beispiel kann die Heizung an dem Tintenbehälter , mit dem die richtige Temperatur des bio- Tinten eingestellt. Die Anzahl der Düsen und Behälter kleiner ist als in der Bürogegensowie . " Wir möchten die Anzahl der diese in Zusammenarbeit mit der Industrie und anderen Fraunhofer-Instituten , um gleichzeitig zu drucken mit verschiedenen Farben mit unterschiedlichen Zellen und Matrizen zu erhöhen . Auf diese Weise können wir näher an der Replikation komplexer Strukturen und verschiedene Arten von Gewebe kommen ", sagt Borchers .
Die große Herausforderung ist im Moment zu vaskularisierten Gewebe zu erzeugen . Dies bedeutet, Gewebe, ein eigenes System von Blutgefäßen durch die das Gewebe mit Nährstoffen zu versorgen ist . IGB arbeitet daran gemeinsam mit anderen Partnern unter Projekt ArtiVasc 3D , von der Europäischen Union unterstützt. Der Kern des Projekts ist eine Technologieplattform , um feinen Blutgefäße aus synthetischen Materialien erzeugen und dadurch zum ersten Mal künstliche Haut mit Hautfettgewebe erstellen. " Dieser Schritt ist für den Druck Gewebe oder ganze Organe in Zukunft sehr wichtig. Erst wenn wir in der Herstellung von Gewebe, das durch ein System von Blutgefäßen können Ausdrucke in größeren Gewebestrukturen möglich werden genährt werden kann erfolgreich sind ", sagt Borchers abschließend. Sie stellte die IGB bioinks auf der Biotechnica in Hannover.