Medizinischer Durchbruch

Wissenschaftler drucken Herzgewebe

Handyhüllen aus dem 3D-Drucker beeindrucken niemanden mehr. Arbeit mit lebendigem Gewebe hingegen ist deutlich spannender: Amerikanischen Wissenschaftlern ist es nun gelungen, ein Herz mit 3D-gedruckten Zellen zu reparieren.

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Herzschlag in der Petrischale

Gedrucktes Leben: Wissenschaftler züchten Herzzellen in der Petrischale.

Herzinfarkte stehen in Deutschland auf der Liste der Todesursachen ganz oben. Die Behandlung überlebender Patienten galt bislang als schwierig: Bei einem Infarkt stockt die Blutzufuhr, Zellen sterben. Narbengewebe entsteht, denn beschädigte Herzzellen können vom Körper nicht selbstständig repariert werden. Aufgrund der komplexen Struktur des Organs war es Ärzten und Wissenschaftlern nur mit Kompromisslösungen gelungen, nach einem Herzinfarkt eine stabile Blutzirkulation sicherzustellen. Mit einem Zellpflaster aus dem 3D-Drucker fand das Forschungsteam der University of Minnesota eine vielversprechende Behandlungsmethode.

Herzschlag in der Petrischale

Ein digitaler, dreidimensionaler Scan der Proteine im Herzgewebe dient als Grundlage für den Druck. Nur so könne man fein genug arbeiten, um den Strukturen des Herzens in nichts nachzustehen. Die Forscher setzen eine moderne Laser-basierte Biodrucktechnik ein, um Herzstammzellen eines erwachsenen Menschen in eine Matrix zu pflanzen. Im Laborversuch wuchsen die Zellen – und fingen an, synchron zu schlagen.
Arbeit an künstlichem Herzgewebe Video abspielen

Es ist eine große Sensation in einer kleinen Petrischale: Der Herzschlag von gedrucktem Zellgewebe.

Leben wie gedruckt

Erste Tests an Tieren waren äußerst erfolgreich: Nach einem simulierten Infarkt pflanzten die Wissenschaftler einer Maus die gedruckten Zellteile ein. Innerhalb eines Monats konnte man bereits eine signifikante Steigerung der Leistungsfähigkeit des Organs beobachten. Mehr noch: Das gedruckte Gewebe wurde vom Körper des Tieres angenommen und wurde Teil des Herzens. Es waren keine weiteren Operationen notwendig.
Auch wenn die Forscher das Experiment bereits als großen Durchbruch feiern: Eine Anwendung am Menschen ist noch mehrere Jahre entfernt. Doch schon jetzt arbeite man an größeren Zellpflastern, beispielsweise für Tests an Schweineherzen. Diese ähneln dem menschlichen Pendant bereits in der Größe. Das Bio-Printing von Prothesen hingegen ist heute schon Realität.
Erik J. Schulze

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Technologie ist meine große Leidenschaft. Auf eVivam finde ich heraus, welche Trends es in der Welt des vernetzten Lebens gibt.

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