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    Bioprinting - Was ist das?

    Bioprinting ist noch eine ziemlich neue Technologie, die ein 3D Druck mit organischen Substanzen ermöglicht. Es handelt sich dabei um eine additive Fertigung, die lebendige Zellen Schicht für Schicht druckt. Zur Zeit wird dieses Verfahren noch erforscht und soll in Zukunft eine Revolution darstellen. Hierfür wird ein 3D-Biodrucker verwendet, der menschliches oder tierisches Gewebe drucken kann - beispielweise Zellen oder Hautteile. Später sollen damit ganze Organe herstellbar sein, was für die Organ-Industrie eine neue Ära bedeuten würde. Noch steht Bioprinting ganz am Anfang der Forschung.


    Bioprinting

    © lucadp | Shutterstock.com



    Funktion des Bioprinting

    Bei einem Bioprinter wird nicht mit Farben gearbeitet, hier kommen Zellen zum Einsatz, die eine gewünschte Form erzeugen. So soll es in Zukunft beispielsweise möglich sein, ein Herz oder eine Leber nachzubauen. Vorab werden Zellen gezüchtet, welche dann in polymeres Gel eingefügt werden. Diese Kombination erzeugt eine Gewebestruktur, die sich im Endeffekt zu Organen wandeln. Für Bioprinting sind zahlreiche Voraussetzungen von Nöten, so zum Beispiel eine exakte Temperaturregelung, die nicht immer gegeben ist, deswegen führt dies häufig zu Druckausfällen. Noch steht alles in Kinderschuhen, jedoch darf man in einigen Jahren Errungenschaften erwarten. Die Forscher arbeiten unter Hochdruck.


    Praktische Anwendung von Bioprinting

    Zur Zeit beschränkt sich die Anwendung darauf, dass sogenannte Gewebegrundgerüste gedruckt werden. In diesem Gerüst reift im Endeffekt das Organ voran. Die Zellen arbeiten danach selbstständig, ein Problem gibt es jedoch, dass noch keine Blutgefäße erzeugbar sind, welche die Organe mit Nährstoffen versorgen. Deswegen steht die Wissenschaft hier noch vor einer Herausforderung. Sollte es gelingen, ein Organ auf diese Weise zu züchten und mit Nährstoffen anzureichern, ist es möglich, den Patienten mit einem passenden Organ auszustatten. Ein Organ, welches sich auf den Menschen exakt abstimmen lässt und nicht mehr abgestoßen wird.


    Bioprinting in der synthetischen Biologie

    Auch in der synthetischen Biologie wird Bioprinting bereits eingesetzt. Damit lassen sich beispielsweise neue Lebensformen erzeugen. Damit wurde unter anderem eine Qualle erzeugt, die aus Silikon und Muskelzellen von Ratten besteht. Generell ist es möglich, komplett neue Wesen zu produzieren, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.


    Bioptrining in der Lebensmittelindustrie

    In diesem Bereich gibt es bereits Erfolge zu verzeichnen. Eine Firma namens Modern Meadow produzierte bereits per Bioprinting eine Fleischkopie, die fast so schmeckt, wie richtiges Fleisch. Hierfür wurden Muskelzellen und Proteinkleber verwendet. Noch ist solch ein Fleisch nicht kommerziell erhältlich, jedoch würde es die Massentierhaltung um ein Vielfaches verringern. Voraussetzung hierfür ist die Akzeptanz des Endkunden. Zur Zeit stellen die Herstellungskosten eine Hürde dar, die es zu überwinden gilt. Ein Stück gedrucktes Fleisch kostet etwa 50.000 Euro.


    Diese Bioprinter sind zur Zeit erhältlich

    Im Moment wird nur ein Bioprinter angeboten, der von der Firma Organovo hergestellt wird. Der NovoGen MMX wird hauptsächlich in der Forschung verwendet. Preise sind öffentlich nicht auffindbar, diese gibt es nur auf Anfrage. Die Druckerhersteller sind stetig dabei, neue Geräte zu entwickeln. Genau genommen könnte jeder 3D-Drucker zum Bioprinter werden, wenn das Pulver einfach gegen Zellen ausgetauscht wird. Das Verbrauchsmaterial ist eher das Problem und das notwendige Know-How was dahinter steckt. So wird es auch in Zukunft für Privatpersonen eher nicht möglich sein, Ersatzorgane zu drucken.

    Fazit: Die Zukunft wird zeigen, wohin das Bioprinting führt. Die Entwicklung kostet viel Zeit und Geld, deswegen sind Forscher auf Investitionen angewiesen. Geräte für Privatanwender im Bioprinting Bereich sind noch nicht verfügbar. Ob Bioprinter überhaupt für Privatpersonen verkauft werden, steht ebenfalls in den Sternen. Die Organ-Herstellung per Knopfdruck ist schon grenzwertig, dies sollte in den Händen der Profis bleiben, die wissen was sie tun.



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