Biofabrikation

3D-Drucken von zellen und geweben

Zellen © Kathleen Schütz Zellen © Kathleen Schütz

Zellbeladenes Konstrukt aus dem 3D-Drucker

Zellen

Zellbeladenes Konstrukt aus dem 3D-Drucker © Kathleen Schütz

Das 3D-Drucken ist eine faszinierende Technologie, die sich immer weiter entwickelt und hervorragend zur Implantatherstellung geeignet ist.

Am Zentrum für Translationale Knochen-, Gelenk- und Weichgewebeforschung wird das extrusionsbasierte Verfahren des
3D-Plottens erforscht.



Ein kurzer Überblick über die Herausforderungen des 3D-Bioprintings und den Arbeiten des TFO vermittelt die Sendung "LexiTV" des MDR, die am 30. November 2015 ausgestrahlt wurde. Der Videoclip ist auf der Seite der ARD-Mediathek abrufbar.

kooperationen

Für unsere Arbeiten verwenden wir die BioScaffolder der GeSiM mbH, die in der Nähe Dresdens gelegen ist.

Am Anfang unserer Arbeiten haben wir zunächst zahlreiche neue pastöse Biomaterialien für das 3D-Plotten unter milden Umgebungsbedingunen nutzbar gemacht, z. B. einen Calciumphosphatzement (zusammen mit der InnoTERE GmbH), bioglasbasierte Kompositmaterialien und eine große Anzahl an Polymerblends.

CPCschoen © Tilman Ahlfeld CPCschoen © Tilman Ahlfeld

Calciumphosphatzement-Scaffold mit Poren in lateraler Richtung

CPCschoen

Calciumphosphatzement-Scaffold mit Poren in lateraler Richtung © Tilman Ahlfeld


Ein wichtiger Erfolg war die Kombination eines Calciumphosphat-Zementes und eines alginatbasierten Biopolymerblends in einem Scaffold. Eine weitere Entwicklung unserer Gruppe war die Fabrikation von Hohlsträngen aus Biopolymeren und 3D Scaffolds aus diesen Strängen.

Weiterhin haben wir erfolgreich begonnen lebende Zellen (z. B. humane MSC) in den Plottprozess zu integrieren, um direkt vitale, künstliche Tissue Engineering-Konstrukte in klinisch relevanten Dimensionen herzustellen. In jüngerer Vergangenheit haben wir den Begriff "green bioprinting" für Konstrukte geprägt, die lebende Mikroalgen beinhalten (in Kooperation mit dem  Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik der TUD). 

Algae © Anja Lode Algae © Anja Lode

Alginatscaffolds, in denen pflanzliche Algenzellen wachsen.

Algae

Alginatscaffolds, in denen pflanzliche Algenzellen wachsen. © Anja Lode

Eine Übersicht über bisherige Veröffentlichungen und ausgewählte Konferenzbeiträge finden Sie unter den entsprechenden Links. 

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Tilman Strauwitz
Letzte Änderung: 08.04.2017