TracheaPrint

Forschungsvorhaben für ein innovatives Luftröhrenersatzgewebe durch 3D-Bioprinting

Im Bereich des Tissue-Engineerings besitzen Biofabrication-Technologien wie beispielsweise das 3D-Bioprinting zur Züchtung von künstlichem, biofunktionalem Gewebe ein enormes Potential. Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Verbundprojektes TracheaPrint konzentriert sich die Forschung in Zusammenarbeit mit einem Hochschulpartner auf die Machbarkeit, das 3D-Bioprinting für die Herstellung eines Luftröhrenersatzgewebes einzusetzen. Dazu wird die röhrenförmige Anatomie einer natürlichen Trachea, bestehend aus Adventitia, Knorpel und Submukosa durch das schichtweises 3D-Drucken ringförmiger Lagen aus Hydrogel-Zell-Suspensionen nachgebildet. Eine zusätzliche Epithelisierung des Konstruktes soll durch Kultivierung von respiratorischen Epithelzellen auf der Innenseite erzielt werden. Ferner wird das Trachea-Substitut zur Vaskularisierung und weiteren Gewebebildung in einem für röhrenförmige Strukturen geeigneten, pulsatilen Bioreaktor kultiviert. Der experimentelle Teil des Projektes umfasst das 3D-Drucken von bis zu drei unterschiedlichen Hydrogel-Zell-Suspensionen sowie die anschließende zellbiologische und mechanische Charakterisierung der Gewebestruktur. Schließlich soll ein dreidimensionales, prävaskularisiertes und biofunktionales Trachea-Substitut entstehen, welches in einem geeigneten Bioreaktor in vitro kultiviert und getestet werden kann. Über die neuartige Herstellung eines Luftröhrenersatzes hinaus sollen die grundsätzliche Eignung und die Vorteile der Anwendung der 3D-Bioprinting-Technologie zur Herstellung komplexer, aus mehreren Zelltypen bestehender Gewebe in diesem Forschungsvorhaben grundlegend untersucht werden.