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3D-Druck eines echten Herzens


Da der 3D-Druck in vielen Bereichen immer mehr zum Einsatz kommt, bleibt die medizinische Wissenschaft nicht zurück. Von den Standardanwendungen wie dem Drucken medizinischer Geräte und Prothesen bis hin zu fortgeschritteneren Anwendungen wie dem Drucken von Knorpeln und Knochen wächst der Erfolg der 3D-Drucktechnologien im medizinischen Bereich rapide.

Einer der letzten Durchbrüche ist das weltweit erste 3D-vaskularisierte hergestellte Herz, das die eigenen Zellen und das biologische Material des Patienten verwendet. Bisher konnten Wissenschaftler nur einfache Gewebe ohne Blutgefäße drucken. Forscher der Universität Tel Aviv verwendeten das Fettgewebe von Patienten, um die zellulären und azellulären Materialien zu trennen, und programmierten die Zellen zu pluripotenten Stammzellen. Die extrazelluläre Matrix (ECM) wurde zu einem personalisierten Hydrogel verarbeitet, das als Grundlage für den Druck diente.

Dieses Herz besteht aus menschlichen Zellen und patientenspezifischen biologischen Materialien. In unserem Prozess dienen diese Materialien als Bio-Verbindungen, Substanzen aus Zuckern und Proteinen, die für den 3D-Druck komplexer Gewebemodelle verwendet werden können. In diesem Stadium ist unser 3D-Herz klein, so groß wie ein Kaninchenherz, aber größere menschliche Herzen erfordern es die gleiche Technologie.

Nach dem Mischen mit dem Hydrogel wurden die Zellen effizient in Herz- oder Endothelzellen differenziert, um patientenspezifische, immunkompatible Herzpflaster mit Blutgefäßen und anschließend ein ganzes Herz zu schaffen, das vollständig den immunologischen, zellulären, biochemischen und anatomischen Eigenschaften entspricht des Patienten. Die Schwierigkeit, ausgewachsene Orgeln zu drucken, wurde lange Zeit in Angriff genommen, und darüber haben wir bereits gesprochen.

Die Entwicklung dieser Technologie kann sowohl das Problem der Organkompatibilität als auch die Abstoßung von Organen vollständig lösen.


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