Dank Bioprint können geschädigte Hautzellen bald direkt am Krankenbett repariert werden.
Die neueste Innovation im Bereich des Bioprints kommt aus den USA
Medizin-3D-Druck gehört zu denjenigen 3D-Druck-Anwendungen, an die sich ganz besondere Hoffnungen knüpfen. Wir alle warten schließlich auf den Tag, an dem es endlich möglich sein wird, dringend benötigte Spenderorgane jederzeit per Bioprint zu reproduzieren und anschließend zu transplantieren.
Ein weiterer Schritt in diese Richtung ist jetzt (März 2019) dem im US-amerikanischen Winston-Salem, North Carolina, USA, ansässigen Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) gelungen. Die WFIRM-Forscher konnten nämlich einen mobilen Bioprinter entwickeln, der direkt am Bett des Patienten eingesetzt werden kann. Dort kann das Gerät große Wunden oder Verbrennungen behandeln, indem er neue Haut Schicht für Schicht auf die bestehende Haut druckt, um so den Heilungsprozess zu beginnen. Dies alles geschieht mit den eigenen Zellen des Patienten, die der Bioprinter zu neuer Haut verarbeitet.
Liefert die Biopsie den entscheidenden Ansatzpunkt?
Hintergrund für diesen Handlungsbedarf ist der Umstand, dass vor allem chronische und große Wunden schwer zu heilen sind. In besonderem Maße gilt dies für diabetische Druckgeschwüre, die oft mehrfach behandelt werden müssen.
Im Fokus bei dieser neuen Behandlungsmethode stehen dabei zunächst die dermalen Fibroblasten und die epidermalen Keratinozyten. Diese beiden wichtigsten Hautzellen können durch eine kleine Biopsie aus unversehrtem Gewebe leicht isoliert und expandiert werden. Die Aufgabe der Fibroblasten ist es, die extrazelluläre Matrix und das Kollagen zu synthetisieren. Beide spielen eine entscheidende Rolle bei der Wundheilung. Die Keratinozyten sind die vorherrschenden Zellen in der Epidermis, also der äußersten Hautschicht.
Die so gewonnenen Zellen werden nun in ein Hydrogel gemischt und in dieser Form in den Bioprinter gestellt. Das Gerät enthält eine Bildgebungs-Technologie, zudem ist es mit einem weiteren Gerät verbunden, welches die Wunde scannt. Diese Technologie führt die entsprechenden Daten in die Software ein, um den Druckköpfen mitzuteilen, um welche Zellen es sich genau handelt. Jene Zellen werden danach Schicht für Schicht in die Wunde gebracht. Dieser Vorgang fördert die Bildung einer normalen Hautstruktur und -funktion.
Als nächsten Schritt muss diese Behandlungsmethode in einer klinischen Studie am Menschen getestet werden.
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