Ein maßgefertigtes Hüftgelenk aus dem 3D-Drucker - an dieser Zukunftsidee arbeiten japanische Wissenschafter mit Hochdruck. Tsuyoshi Takato vom Universitätskrankenhaus in Tokio beschäftigt sich mit seinem Team mit einer neuen Generation von Bio-3D-Druckern: diese sollen Haut-, Knochen- und Knorpelimplantate herstellen.
Als Basismaterial für die Knochen aus dem Drucker dienen Stammzellen - das sind Zellen, die sich zu jedem möglichen Teil des Körpers entwickeln können - und Proteine, die das Wachstum auslösen. Auch chemische Substanzen, die dem menschlichen Kollagen ähneln, werden verwendet. Mithilfe des 3D-Druckers versuche das Team, "die Struktur von Organen nachzuahmen", etwa die harte Oberfläche und das schwammähnliche Knocheninnere.
Innerhalb weniger Stunden könne ein Drucker dann auf Grundlage der Daten eines Computertomographen exakt das benötigte Implantat erzeugen, sagte der Professor für Plastische Chirurgie. Dieses hätte den Vorteil, dass es rasch mit dem körpereigenen Gewebe verwachse. Während man normalerweise Knochen oder Knorpel aus dem Körper benötige, sei dies für das maßgeschneiderte Implantat nicht nötig. Die neue Technologie könne besonders Kindern helfen, da die bisher üblichen synthetischen Implantate für sie schlecht geeignet seien.
Hitze zerstört Proteine
Noch gilt es allerdings einige Probleme zu lösen, darunter die entstehende Hitze, welche lebende Zellen und Proteine zerstört. Für ihre Forschung verwendet das Team um Takato ein künstliches Protein, das die Firma Fujifilm für Negativfilme entwickelt hat. Da es dem menschlichem Kollagen nachempfunden ist, kann der Körper es leicht integrieren und das Risiko für Infektionen ist kleiner.
In drei Jahren will Takato mit den klinischen Tests für Haut aus dem 3D-Drucker beginnen. Danach hat er vor, Knochen, Knorpel und Gelenke aus dem Drucker am Menschen zu testen.
(APA/red)
