3D-Biodruck

Der 3D-Biodruck ist ein additiver Fertigungsprozess mit Biomaterialien, lebenden Zellen und aktiven Biomolekülen zur Erzeugung von Strukturen, die Eigenschaften von natürlichem Gewebe imitieren. Der Biodruck unterscheidet sich vom 3D-Druck vorwiegend durch die Zugabe lebender Zellen zu nicht-toxischen Hydrogelen, die das extrazelluläre Matrixmilieu imitieren und die Zelladhäsion, -proliferation und -differenzierung nach dem Drucken unterstützen. 

Der Biodruck-Prozess beginnt mit der 3D-Bildgebung, um die exakten Abmessungen des Gewebes zu erhalten. Ähnlich wie beim konventionellen 3D-Druck wird ein digitales Modell Schicht für Schicht erzeugt, um ein physikalisches 3D-Objekt herzustellen. Um die Zellviabilität zu optimieren und eine für die homogene Verteilung von Zellen ausreichende Druckauflösung zu gewährleisten, sind sterile Druckbedingungen erforderlich. Je nach Anwendung wird das Biomaterial (z.B. Alginat, Collagen, Gelatine oder Hyaluronan) zur Unterstützung des Zellwachstums mit lebenden Zellen kombiniert, um die Biotinte herzustellen. Unter Anwendung eines hochgradig kontrollierten Schicht-für-Schicht-Ansatzes wird die Biotinte mit einer extrusions-, tintenstrahl- oder laserbasierten 3D-Drucktechnik abgegeben. Diese 3D-Gewebekonstrukte verfestigen unter UV-Licht, chemischer Stimulierung oder Hitze und stellen ein stabiles Wachstumsmilieu bereit.