Open-Source: Der quelloffene 3D-Biodrucker

Screenshot youtube.com

Die >>Universität von Toronto<<  veröffentliche für einen 3D-Biodrucker auf Basis von Open-Source. Damit wird es einer breiten Öffentlichkeit möglich, eigene 3D-Drucker für biologische Materialien nach zubauen.

>>3Druck.com<<

„Während 3D-Bioprinting noch nicht in der Lage ist, vollständige menschliche Organe herzustellen, kann es zur Herstellung verschiedener Arten von menschlichem Gewebe wie Herz und Gallengang verwendet werden. Eine der Haupthindernisse bei der Bildung lebensfähiger Gewebe für den klinischen und wissenschaftlichen Gebrauch ist die Entwicklung von Vaskulatur für künstlich hergestellte Gewebekonstrukte, hauptsächlich durch die Erzeugung von Verzweigungskanälen in Hydrogelkonstruktionen, die später gefäßähnliche Strukturen erzeugen können, nachdem sie mit Endothelzellen besiedelt wurden. Dank 3D-Bioprinting ist es nun möglich, komplexe Strukturen auf mehreren Längenskalen in einem einzigen Konstrukt zu drucken. Dies ermöglicht die Erzeugung von verzweigten, miteinander verbundenen Gefäßsystemen aus kleinen, venösen Mikrogefäßen und größeren Makrogefäßen, was mit bisherigen Methoden des Tissue Engineering nicht möglich war. Das beste Opfermaterial für die Herstellung von verzweigten Gefäßleitungen in Hydrogelkonstruktionen ist jedoch noch nicht bestimmt. Ein Forscherteam der University of Toronto veröffentlichte kürzlich im Bioprinting Journal eine Arbeit mit dem Titel „Generierung von Gefäßkanälen in Hydrogelkonstruktionen mit einem kostengünstigen Open-Source-3D-Bioprinter und thermoreversiblen Gelen“. Co-Autoren der Zeitung sind Ross EB Fitzsimmons, Mark S. Aquilino, Jasmine Quigley, Oleg Chebotarev, Farhang Tarlan und Craig A. Simmons.

Der Beginn des Abstracts lautet: „Das Aufkommen des 3D-Bioprinting bietet neue Möglichkeiten, komplexe Gefäßstrukturen im Gewebe zu erzeugen. Das am besten geeignete Opfermaterial für die Herstellung von verzweigten Gefäßkanälen innerhalb von Hydrogelkonstruktionen ist jedoch noch nicht geklärt. Hier bewerten wir zwei führende Konkurrenten, Gelatine und Pluronic F-127, für eine Reihe von Eigenschaften, die für ihre Verwendung als Opfermaterial relevant sind (bedruckter Filamentdurchmesser und seine Variabilität, Toxizität, rheologische Eigenschaften und Druckmoduli). Um unsere Beurteilung zu erleichtern und die Einführung von 3D-Bioprinting im biomedizinischen Bereich zu beschleunigen, haben wir einen kostengünstigen (< 3000 $ CAD) 3D-Bioprinter entwickelt. Dieser Open-Source-3D-Drucker wurde so konzipiert, dass er modular mit 3D-Druck-/Laserschnittkomponenten und Standardelektronik gefertigt werden kann, um eine einfache Montage, iterative Verbesserungen und Anpassungen durch zukünftige Anwender des Designs zu ermöglichen.“

Bestehende 3D-Bioprinter haben verschiedene technische Vorteile und Abscheideverfahren, die sich auf die Preise und die verfügbaren Anwendungen auswirken. Extrusionsbasierte 3D-Drucker sind gut für das Tissue Engineering, aber die Kosten sind in der Regel zu hoch, um ein signifikantes Wachstum zu erzielen. Für dieses Experiment wählten die Forscher einen eigenen Open-Source-3D-Bioprinter, der etwa 3.000 Dollar kostet und für Anwendungen mit geringerer Auflösung eingesetzt werden kann, wie z.B. den 3D-Druck von perfundierbaren Mikrogefäßen in Gewebekonstruktionen.“

Durch die offene Bauweise können auch andere Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Privatanwender auf die Konstruktionspläne zurückgreifen und diese dann weiterentwickeln.

 

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