Ob für medizinische oder kosmetische Zwecke, menschliche Haut wird in vielen Bereichen benötigt, sogar zur Hauttransplantation bei großflächigen Verletzungen oder Verbrennungen.
Bisher wird Haut im Labor gezüchtet, jedoch dauert das mehrere Wochen. Mit neunen 3D-Druck-Verfahren im Bereich des Bioprintings können zweischichtige Hautmodelle mit einer Größe von 100m² in weniger als 35 Minuten hergestellt werden (Quelle: ingeneur.de). Analysen der Haut zeigen, dass sie sich von der im Labor gezüchteten Haut nicht unterscheidet und voll funktionstüchtig ist (Quelle: ingeneur.de).
Spanische Forscher haben hierfür einen Drucker entwickelt, der mit Biotinten arbeitet, die Blutplasma, Fibroblasten und Keratinozyten enthalten, wie die Fachzeitschrift „Biofabrication“ schreibt. Die Fibroblasten bilden Kollagen, welches das Strukturprotein des Bindegewebes ist. Die Keratinozyten sind die hornbildenden Zellen, aus denen die Epidermis zum Großteil besteht. Die Forscher betonen, dass nur menschliches Material von Patienten einsetzbar ist, um funktionsfähige Haut zu produzieren (Quelle: ingenieur.de). Der 3D-Drucker lagert zuerst die Epidermis mit der Hornhautschicht ab, dann folgt die Lederhaut (Dermis), in der sich die Fibroblasten befinden. Kollagen ist ein Protein, das der Haut ihre Elastizität verleiht (Quelle: ingenieur.de).
Forscher des Bioprinting-Labors der Med-Uni Innsbruck ist es sogar gelungene erstmals dreischichtige, lebendige Haut zu drucken, die feine Gefäßzelle bildet (Quelle: derstandard.de). Die Forscher arbeiten seit eineinhalb Jahren an dem Projekt, bei dem die Position einzelner Zelltypen und Blutgefäße im Computer vorgegeben wird. Das Gewebe wird dann entsprechend dieses Plans Schicht für Schicht aufgebaut. Es werden bioaktive, lebende Zellen gedruckt, mit Protein-Gele versetzt und auf einen der Fragestellung entsprechenden, eigens im Haus gefertigten Plexiglas-Chip. Das Hautmodell-am-Chip wächst dann selbstständig (Quelle: derstandard.de).
Dieses dreischichtige Hautmodell ist gerade für die medizinische Forschung ein Durchbruch, da zum Beispiel im Bereich der Tumorforschung und Medikamententestung zweischichtige Modelle nicht die nötige Feinstruktur, die zur Anwendung nötig ist, besitzen (Quelle: derstandard.de).
Im medizinischen und kosmetischen Bereich dient die Verwendung von 3D-gedruckten Hautmodellen besonders der Vermeidung von Tierversuchen. Der BioDan-Chef und Gründer Alfredo Brisac kündigte an, weitere Verfahren entwickeln zu wollen, mit denen sich sogar funktionierende Luftröhren, Herzklappen und Blutgefäße produzieren lassen (Quelle: ingenieur.de).
Wie seht ihr das Potenzial von 3D-gedruckten Hautmodellen und Organen generell? Lasst es uns gerne in den Kommentaren wissen!