{"id":174266,"date":"2019-06-20T14:00:04","date_gmt":"2019-06-20T12:00:04","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=174266"},"modified":"2019-06-20T14:00:04","modified_gmt":"2019-06-20T12:00:04","slug":"forschungsprojekt-per-4d-druck-blutgefaesse-herstellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/forschungsprojekt-per-4d-druck-blutgefaesse-herstellen\/","title":{"rendered":"Forschungsprojekt: Per 4D-Druck Blutgef\u00e4\u00dfe herstellen"},"content":{"rendered":"

Es w\u00e4re eine Sensation, wenn es tats\u00e4chlich gelingen w\u00fcrde, Blutgef\u00e4\u00dfe k\u00fcnstlich per 4D-Druck<\/a> herzustellen. Denn ob Bypass oder Organspende: Die Blutgef\u00e4\u00dfe aus dem Drucker k\u00f6nnten einige \u00fcberlebenswichtige Funktionen \u00fcbernehmen. Das Ziel des Druckens von Biomaterial in der vierten Dimension ist es, noch zus\u00e4tzlich mit der Zeit zu arbeiten. Wissenschaftler beschreiben diesen Vorgang wie folgt:<\/p>\n

Der vierdimensionale (4D) Biodruck ist eine neu entwickelte Technologie, die auf dem 3D-Biodruck basiert. Er integriert aber auch stimulierungsempfindliche Biomaterialien und stellt aktive Konstrukte her, die ihre Formen bei Stimulation \u00e4ndern k\u00f6nnen, um die vorgeschriebene Funktionalit\u00e4t zu erreichen.\u201c<\/p><\/blockquote>\n

Selbstorganisation von Molek\u00fclen<\/h3>\n

Bayreuther Wissenschaftler unter der Leitung des Chemikers und Materialwissenschaftlers Prof. Dr. Leonid Ionov wollen damit bewirken, dass sich die genutzten Polymer-Molek\u00fcle im Raum selbst organisieren \u2013 und zwar, ohne dabei undicht zu werden. F\u00fcr Ihre Arbeiten nutzen die Wissenschaftler sogenannte Formged\u00e4chtnispolymere<\/a>, die es auch aus einem biokompatiblen und bioabbaubaren Material gibt. F\u00fcr den 4D-Druck werden die Polymere zun\u00e4chst geschmolzen und dann im fl\u00fcssigen Zustand \u2013 hier sind sie mit einer Tinte vergleichbar \u2013 gedruckt.<\/p>\n

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Dr. Arpan Biswas, Postdoc Universit\u00e4t Bayreuth & Prof. Dr. Leonid Ionov \u00a9 Christian Wi\u00dfler.<\/figcaption><\/figure>\n

So erhoffen sich die Bayreuther, die gew\u00fcnschte Qualit\u00e4t zu erhalten.<\/p>\n

Mit unseren Verfahren sollten wir in der Lage sein, sehr kleine Gef\u00e4\u00dfe und Gef\u00e4\u00dfnetzwerke zu drucken\u201c, hei\u00dft es aus der Uni.<\/p><\/blockquote>\n

Denn charakteristisch f\u00fcr Blutgef\u00e4\u00dfe sind sogenannte Kreuzungen, bei denen sich zwei Blutgef\u00e4\u00dfe zu einem neuen verbinden. Dazu Ionov:<\/p>\n

Trotz der enormen Fortschritte in der Implantationsmedizin gibt es f\u00fcr die Herausforderung, feinste Blutgef\u00e4\u00dfe mit hoher Pr\u00e4zision in den jeweils ben\u00f6tigten Strukturen herzustellen, noch keine befriedigende L\u00f6sung.\u201c<\/p><\/blockquote>\n

Kombination von Polymerwissenschaften und 4D-Druck<\/h3>\n

Um ihr Ziel zu erreichen, kombinieren die Forschenden bei Ihrem Projekt zwei wissenschaftliche Ans\u00e4tze. So forschen die die Polymerwissenschaften dar\u00fcber, dass Molek\u00fcle sich unter definierten Bedingungen in neuen r\u00e4umlichen Strukturen organisieren. W\u00e4hrend im Bereich 4D-Druck Polymerschichten gedruckt werden, die so strukturiert sind und miteinander wechselwirken, dass daraus von selbst Gef\u00e4\u00dfstrukturen entstehen. Eben genau solche, wie sie in der Medizin ben\u00f6tigt werden. Die grunds\u00e4tzliche Idee des Vorhabens kann mit der japanischen Falttechnik “Origami” verglichen werden. Denn auch hier entstehen allein durch die zeitliche Abfolge von Papierfaltungen die unterschiedlichsten Figuren und Muster.<\/p>\n

Forschung in zwei Schritten<\/h3>\n

Zun\u00e4chst m\u00f6chten die Bayreuther ergr\u00fcnden, ob der neue Ansatz zur k\u00fcnstlichen Herstellung feinstrukturierter Blutgef\u00e4\u00dfe prinzipiell in der angestrebten Weise funktioniert. Deshalb geht es zurzeit noch nicht um die Frage, welche polymeren Materialien f\u00fcr Anwendungen im lebenden Organismus optimal geeignet sind. Wenn sich die Forschungsarbeiten als erfolgreich erweisen, stehen die Bayreuther Wissenschaftler vor einer weiteren Herausforderung: polymere Materialien zu finden, die nicht allein die n\u00f6tigen Potenziale zur Selbstorganisation aufweisen, sondern auch im Organismus keine Absto\u00dfungsreaktionen oder Infektionen hervorrufen.<\/p>\n

Als Forschungsziel haben die Wissenschaftler unter anderem vaskularisierte (mit Blutgef\u00e4\u00dfen versorgte), k\u00fcnstliche Gewebe sowie Organe im Auge. Doch k\u00f6nnte der 4D-Druck auch f\u00fcr nichtmedizinische Bereiche, in denen Materialien mit kanalf\u00f6rmigen Poren mit komplexen Strukturen ben\u00f6tigt werden, von Interesse sein.<\/p>\n

Volkswagenstiftung<\/h3>\n

Das Projekt der Bayreuther ist auf 18 Monate angelegt und wird aus dem Programm \u201eExperiment!\u201c von der Volkswagenstiftung<\/a> mit 120.000 Euro gef\u00f6rdert. Diese F\u00f6rderinitiative hat vor allem unkonventionelle Forschungsideen, Methoden oder Technologien im Blick. Dabei ist allen Beteiligten bewusst, dass die Forschungsarbeit nicht unbedingt von Erfolg gekr\u00f6nt ist. Davon l\u00e4sst sich aber niemand abschrecken: Denn oft sind es genau diese au\u00dfergew\u00f6hnlichen Vorgehensweisen, die am Ende bahnbrechende Innovationen hervorbringen.<\/p>\n

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