Beim 3D-Bioprinting werden künstliche Gewebestrukturen geschaffen, die zur Erforschung von Behandlungsmethoden von Krankheiten oder Verletzungen von Patienten benötigt werden. Dafür werden Biotinten auf Hydrogelbasis genutzt, in welche Zellen integriert werden. Um sie als organisches Objekt zu drucken, müssen die Biomaterialien mit UV-Licht oder chemischen Prozessen verstärkt werden. Die Versorgung gedruckter Objekte mit Nährstoffen war bislang eine Herausforderung. Zwar haben Hydrogele Eigenschaften, die einer extrazellulären Matrix ähneln. Sie weisen jedoch eine Diffusionsgrenze von einigen hundert Mikrometern auf.

Daher nutzen Forschende neuerdings das sogenannte Elektrospinning, mit dem sie hauchdünne Fasern mit 5 - 10 Mikrometern Durchmesser herstellen können. An der Entwicklung maßgeblich beteiligt war das Start-up Black Drop Biodrucker GmbH mit Sitz in Aachen. Die Fasern werden in die Biotinte integriert und verbessert den Transport von Nährstoffen innerhalb des Miniaturgewebes. Gleichzeitig trägt die Faserintegration zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Biotinten bei.

In Zukunft könnten solche verbesserten Biotinten beispielsweise zur Herstellung von Gewebemodellen für die Pharmaforschung genutzt werden. Auch zur Herstellung von kultiviertem Fleisch wäre diese Methode geeignet.

Originalpublikation:
A Neuhäusler, K Rogg, S Schröder, D Spiehl, H Zora, E Arefaine, J Schettler, H Hartmann and A Blaeser: Electrospun microfibers to enhance nutrient supply in bioinks and 3D-bioprinted tissue precursors, in: Biofabrication 17 015038, DOI: https://doi.org/10.1088/1758-5090/ad9d7a

Quellen:
https://www.tu-darmstadt.de/universitaet/aktuelles_meldungen/archiv_2/2025/2025quartal2/newsdetails_502400.de.jsp
https://thebioprinting.com/