Ein neues Spenderorgan per Knopfdruck – direkt aus dem 3D-Drucker. Daran arbeiten rund 80 Forscherteams weltweit. 3D-Drucker eröffnen der Medizin komplett neue Möglichkeiten. Knorpel, Sehnen, Haut und eben Organe aus dem Bio-Printer scheinen keine Utopie mehr. Die Erwartungen sind hoch, die Hürden noch höher.
Nase aus dem Drucker
Beim Bio-Printing vorne mit dabei sind auch Forscher aus der Schweiz. So haben Wissenschaftler der ETH Zürich eine Methode entwickelt, um eine Nase mit Hilfe eines 3D-Druckers herzustellen. Die Drucker-Tinte besteht aus menschlichen Knorpelzellen und einem Biogel, das als Gerüst dient. So können die Zellen formgenau als neuer Nasenknorpel zusammenwachsen. Eine bei einem Unfall zerschmetterte Nase zum Beispiel kann so reproduziert werden.
«Wir erstellen erst ein 3D-Modell am Computer, so dass Grösse und Form der Nase genau auf den Patienten abgestimmt sind», erklärt ETH-Forscher Matti Kesti.
Damit wird dann der Drucker programmiert und die Bio-Tinte geladen. Auch wenn noch einige Hürden überwunden werden müssen, glaubt Forschungsleiterin an der ETH, Marcy Zenobi-Wong, an den Erfolg der Methode.
«Es ist immer ein Risiko wenn man fremdes Material in den Körper transplantiert. Deshalb haben wir besonders darauf geachtet, nur Material zu nehmen, das schon klinisch angewendet wird. Was wir noch nicht wissen ist, wie lange die Transplantate ihre Stabilität behalten werden», sagt Zenobi.
China bastelt an künstlichen Organen
In China geht man sogar noch einen Schritt weiter. Hier wollen die Forscher ganze Organe, wie beispielsweise Nieren, im Bio-Pinter herstellen. Doch bislang fehlen den Ersatzorganen Blutgefässe oder Nervenzellen.
Produzieren wir in Zukunft Nieren aus dem 3D-Drucker? Die ETH-Wissenschaftlerin ist skeptisch. «Die Niere hat dutzende Körperfunktionen. Und bislang gibt es noch kein gedrucktes Organ das diese erfüllen könnte. Das Problem ist, das solche Organe sehr komplex sind, bei Knorpelteilen, wie der Nase oder dem Ohr ist der Vorteil, dass sie nur eine Funktion erfüllen müssen.»
Kosmetikindustrie nutzt den 3D-Drucker
Immerhin serienreif ist ein Bio-Printer für menschliche Haut. Ursula Graf-Hausner von der Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften (ZHAW) hat ihn zusammen mit ihren Kollegen entwickelt. Dieser wird jedoch nicht für den Einsatz am Menschen, sondern für Kosmetikfirmen eingesetzt, die damit ihre Produkte testen.
Auch wenn die feinen Hautplättchen nicht für die Transplantation geeignet sind, so sind sie doch in ihrer Funktion der menschlichen Haut so ähnlich, dass Cremes oder andere Kosmetikartikel auf Reaktionen und Verträglichkeit daran getestet werden können. Da man Schicht für Schicht drucken könne, würde das der Situation im lebenden Gewebe recht nahe kommen, erklärt Graf-Hausner
Der Einsatz von 3D-Druckern in der Medizin befindet sich noch in der Testphase – aber da wo sein Einsatz Sinn macht, da sind die Wissenschaftler im Land sich einig, hat die Schweiz die Nase vorn.
