Schutz vor Bioterror 23.09.2013, 09:00 Uhr

Menschliche Mini-Organe in 30 Minuten aus dem 3D-Drucker

Seit dem 11. September wächst vor allem in den USA die Angst vor Bioterror mit chemischen Kampfmitteln. Das US-Verteidigungsministerium sucht daher nach Möglichkeiten, im Ernstfall schnell medizinische Maßnahmen einleiten zu können. Hier könnten menschliche Mini-Organe aus dem 3D-Drucker neue Türen öffnen.

Ein 3D-Drucker stellt Knorpelgewebe her. US-Forschern ist es jetzt gelungen, mit ein und demselben Gerät verschiedene Organe wie Niere, Herz oder Lunge in nur 30 Minuten herzustellen. 

Ein 3D-Drucker stellt Knorpelgewebe her. US-Forschern ist es jetzt gelungen, mit ein und demselben Gerät verschiedene Organe wie Niere, Herz oder Lunge in nur 30 Minuten herzustellen. 

Foto: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

Einem Forscherteam aus den USA ist es jetzt gelungen, mit einem modifizierten 3D-Drucker menschliche Organe in Mini-Größe auf Gerüste aus Hydrogel zu drucken. Als Druckmittel kommen dabei humane, replizierte Zellen zum Einsatz. Zwar ist dieses so genannte Bioprinting eigentlich nichts Neues. Doch nun ist es erstmals möglich, mit demselben Gerät verschiedene Organe wie Niere, Herz oder Lunge in nur 30 Minuten herzustellen. Und zwar nicht nur flache Organe wie die Haut, sondern auch solche wie Blase und Magen mit komplexen Strukturen und Funktionen. 

Mini-Organe liefern bessere Ergebnisse als Tierversuche

Die Wissenschaftler platzieren die Organe nach dem Druck auf einen fünf Zentimeter großen Mikrochip und halten sie mit einem Blutersatz am Leben. Dank dieser Klaviatur unterschiedlicher Organe wird es möglich zu überprüfen, wie Teile des menschlichen Körpers auf chemische Giftstoffe und biologische Wirkstoffe reagieren. Der Mikrochip misst dabei Faktoren wie Temperatur, Sauerstoffwerte und PH-Wert. „Die Tests finden an echtem menschlichen Gewebe statt“, erklärt Anthony Atala, leitender Wissenschaftler am Wake Forest Institute for Regenerative Medicine in einem Bericht von Innovations-Report.de. „Das funktioniert deutlich besser als Tierversuche.“

Schutz vor Bioterror: Verteidigungsministerium unterstützt Bioprinting

Das US-Verteidigungsministerium hat das Institut bei der Entwicklung der neuen Technologie mit 24 Millionen US-Dollar unterstützt. Es erhofft sich dadurch, bei Angriffen durch Bioterroristen medizinische Gegenmaßnahmen deutlich schneller einleiten zu können. Die Mini-Organe machen es theoretisch schon jetzt möglich, Mittel gegen den chemischen Kampfstoff Sarin zu testen, dem in jüngster Vergangenheit in Syrien zahlreiche Zivilisten zum Opfer gefallen sind.

Menschliches Ohr aus dem 3D-Drucker

Ursprünglich setzen Wissenschaftler das Bioprinting ein, um Gewebe und Organe für Patienten herzustellen. Erst kürzlich ist es einem US-amerikanischen Forscherteam gelungen, ein natürliches Ohr-Transplantat zu züchten. Dabei erstellten sie mit einem 3D-Drucker eine Gussform, die sie anschließend mit einer körpereigenen DNA-Lösung auffüllten. Daraufhin wuchs das lebende Gewebe in der vorgegebenen Form zusammen. Das Resultat: ein körpereigener Knorpel, der keine Abstoßmechanismen hervorruft. Das könnte in Zukunft für Transplantations-Patienten erhebliche Erleichterung bedeuten. Denn momentan muss man noch Knorpelgewebe in einem oft schmerzhaften Eingriff von einem anderen Körperteil entnehmen. 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

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