Die künstliche Züchtung lebender Gewebe – meist als „Tissue Engineering“ bezeichnet – gilt als ein Hoffnungsträger der Medizin, etwa für den Ersatz beschädigter Zellen oder für die Medikamentenforschung. Einen Schritt in Richtung einer künftigen Realisierung ist Forschern vom Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) gelungen.
Wie sie in der Zeitschrift „Advanced Materials“ berichten, konnten sie biologischen Materialien mittels einer speziellen Tintenstrahl-Drucktechnik eine 3D-Struktur verleihen, die jener von kapillaren Blutgefäßen entspricht.
Damit sie ein Gewebe bilden, brauchen Zellen Signale, die ihr erforderliches Verhalten wie etwa Proliferation, Migration, Differenzierung oder programmierten Zelltod anregen. Bei natürlichen Zellen stammen diese Signale von Molekülen der Extrazellularmatrix (ECM). Nach einer grundlegenden Untersuchung dieser Matrix und deren Kommunikation mit den Zellen konnten die Forscher diese nachbauen – in Form eines Gels, das als „biologische Tinte“ dient.
Dieses Gel kann durch Tintenstrahl-Drucktechnik zur Herstellung feingliedriger Kanäle aus Biomaterial verwendet werden. Ein Drucker sendet Tropfen davon auf ein mit Kalzium durchtränktes Substrat. Dieses geliert beim Auftreffen rasch und bildet eine dreidimensionale Form. Wie das Ergebnis aussieht, hängt von der jeweiligen Programmierung ab. Die Lausanner Forscher nahmen als Vorgabe ein kapillares Blutgefäß.
Dass die Technik funktioniert, beweist die Produktion einer Röhre aus weichem Biomaterial, durch die bereits Flüssigkeiten geschleust wurden. Sobald das Tissue Engineering auch in anderen Bereichen weiter fortgeschritten ist, könnten derartige Röhrchen ein Gerüst bilden, um das lebende Zellen ansiedelt werden.
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(Johannes Pernsteiner/Daniel Schürmann | Quelle: pressetext.com)
