Fachmagazin über 3D Druck

Arterien im 3D-Drucker mit günstigem Gerät herstellen

Herzklappe gezüchtet

Eine Gruppe Forscher an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, konnte einen 3D-Drucker des Herstellers MarkerBot so modifizieren, dass dieser befähigt war, ein Stück Herzarterie aus Biomaterial zu drucken. Dieses Verfahren gelang bisher ausschließlich mit teuren Spezialgeräten, so genannten Bioprintern. Erst kürzlich wurde über die enorme Bedeutung der 3D-Drucker in der Medizin berichtet.

Arterien im 3D-Drucker: Echte Zellen statt Plastik

Da das Gerät darauf ausgerichtet war, das Schmelzschichtverfahren mit thermoplastischen Kunststoff auszuführen, musste umgerüstet werden. Um Zellwand-Material wie Algin oder Fibrin zu benutzen, musste der verbaute Druckkopf gegen eine senkrecht angeordnete Spitze ausgetauscht werden. Durch die Spitze wird das Bio-Material auf einer Petrischale plaziert, welche mit Hydrogel gefüllt ist, um das weiche Material optimal zu stützen und in seiner Form zu halten. Dadurch ist es möglich Arterien im 3D-Drucker bzw. Teile davon, selbst mit einem Einsteigermodell herzustellen.

Der Druckvorgang selbst wird in kühler Umgebung durchgeführt. Das Hydrogel, welches das hergestellte Objekt umgibt, wird erwärmt und anschließend abgegossen. Um das Hydrogel zu verflüssigen, genügt normale Köpertemperatur. Damit wird auch verhindert, dass die Zellen aus Biomaterial Schaden nehmen. Die Forscher gaben dem Verfahren, mit dem sie Arterien im 3D-Drucker hergestellt haben, den Namen FRESH – für „Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels“.

Bioprinting Prozess

Wie so ein Bioprinting Prozess abläuft, kann sehr gut im nachfolgendem Video betrachtet werden.

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Artikelgrafik: HIA~commonswiki (CC BY-SA 3.0)

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