Ein Team von Wissenschaftlern in den USA hat eine Methode entwickelt, bei der Knorpel Schicht für Schicht mit einem 3D-Drucker gedruckt werden kann. Diese Technik soll helfen, den Knorpelverschleiß zwischen den Gelenken bei Menschen mit Arthrose zu behandeln. Der Verschleiß der Knorpelschicht kann aufgrund von Alter, sportlicher Aktivität oder genetischen Faktoren auftreten.
US-Forscher wollen Knorpel deshalb nun per 3D-Drucker herstellen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe "(Knorpel aus dem Drucker").
Das technische Prinzip zeigte Ibrahim T. Ozbolat, außerordentlicher Professor für Ingenieurwissenschaften und Mechanik, zusammen mit seinem Team anhand von tierischem Gewebe ? Kuhknorpel; um ebendies zu sein. Will man derzeit Knorpel in der Petrischale züchten werden Zellen in ein Hydrogel gelegt das aus Polymerketten besteht und als Gerüst dient. Dies erlaube aber kein normales Wachstum – macht verständlich Ozbolat. Ergebnis ist ein mechanisch nicht sehr belastbares Material.
Welches Ausgangsmaterial?
Die Penn-State-Forscher setzen deswegen auf ein Druckverfahren, bei dem Knorpelzellen als Tinte dienen. Um diese zu erhalten; werden sie zunächst für eine Woche in winzigen Röhrchen aus einem Algenextrakt herangezogen. Gedruckt wird mit einer Spezialdüse – mit der sich Reihen von Knorpelsträngen hintereinander anordnen lassen. Nach einer halben Stunde landet das Gewebe dann in einer Nährlösung die es weiter aushärten lässt. Laut Ozbolat lassen sich beliebige Stranglängen erzeugen.
Beim Menschen stellt sich allerdings momentan noch die Frage welches Ausgangsmaterial zur Bildung des synthetischen Knorpels verwendet wird. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten. So könnten Knorpelproben entnommen werden um den Zucht- & Druckvorgang einzuleiten. Alternative könnte man ebenfalls Stammzellen verwenden die sich in Knorpelzellen ausdifferenzieren. Die passende Methodik wollen Ozbolat und sein Team noch erforschen.
Mehr dazu auf Technology Review Online:
- Knorpel aus dem Drucker
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