Verbesserte Biotinte erleichtert Nährstofftransport im 3D-Biodruck

Der 3D-Biodruck gilt als zukunftsträchtiges Verfahren zur Herstellung von Gewebestrukturen für die regenerative Medizin. Ein zentrales Problem dabei ist bislang der unzureichende Nährstofftransport in gedrucktem Gewebe. Forschende des NMI Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts in Reutlingen, der Technischen Universität Darmstadt sowie der Black Drop Biodrucker GmbH haben nun eine verbesserte Biotinte vorgestellt, die dieses Problem adressiert. 

Der neue Ansatz: Die Integration elektro-gesponnener Fasern in die Biotinte. Diese Fasern weisen einen Durchmesser von lediglich 5–10 Mikrometern auf – vergleichbar mit menschlichen Kapillaren. 

„Mit 5-10 µm Durchmesser liegen diese Fasern im Bereich von Blutkapillaren und sind der entscheidende Fortschritt in unserer Biotinte“, erklärt Dr. Hanna Hartmann, Bereichsleiterin am NMI und Erfinderin im gemeinsamen Patent. 

Das sogenannte Elektrospinning erzeugt feine Fasern, die in das hydrogelbasierte Material eingebracht werden. Dabei konnte nicht nur der Nährstofftransport verbessert werden: 

„Die Fasern verbessern diesen Transport nun messbar. Die besonders spannende Erkenntnis für uns: Dafür müssen sie nicht einmal innen hohl sein“, berichtet Jannik Stadler, Standortleiter der Black Drop Biodrucker GmbH. 

Neben der verbesserten Nährstoffversorgung bietet die neue Biotinte auch Vorteile im Hinblick auf ihre physikalischen Eigenschaften: 

• Geringeres Quellen des Materials 

• Erhöhte mechanische Festigkeit 

• Besseres Handling bei chirurgischen Eingriffen 

Diese Aspekte spielen insbesondere in der chirurgischen Praxis eine wichtige Rolle. Die Biotinte bleibt formstabil und lässt sich leichter verarbeiten.

Die neu entwickelte Biotinte könnte künftig insbesondere für folgende Einsatzbereiche relevant werden: 

• Herstellung von Gewebemodellen für die Pharmaforschung 

• Testung personalisierter Medikamente 

• Reduktion von Tierversuchen 

• Verwendung in der regenerativen Medizin 

COMPAMED.de; Quelle: NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut in Reutlingen