3D-Druck Biokompatibler Hydrogele

Beim Tissue Engineering handelt sich um ein interdisziplinäres Gebiet der Forschung in dem Biologen, Mediziner sowie Ingenieure eng zusammenarbeiten um biokompatibles Gewebe herzustellen. Die Aufgaben des dabei erzeugten Gewebes können dabei vielfältiger Natur sein, denkbar sind der teilweise Ersatz bzw. die Reparatur von menschlichen Gewebestrukturen oder sogar das Ersetzen vollständiger Organe. Üblicherweise werden hierzu Trägergerüste, so genannte Scaffolds hergestellt. Diese werden nachträglich mit Zellen besiedelt um die gewünschte Funktion zu erhalten. In letzter Zeit hört man immer mehr vom Bioprinting. Bei diesem Verfahren wird auf die Verwendung von Scaffolds  erzichtet. Die Zellen werden hierbei direkt in ein geeignetes Hydrogel gegeben und zusammen mit diesem in die gewünschte Struktur gedruckt. Dies geschieht mit speziell dafür umgerüstete 3D-Drucker. Diese Arbeit beschäftigt sich nicht mit den medizinisch-biologischen Fragestellungen, es geht hauptsächlich um die technische Umsetzung des Druckprozesses selbst. Im Rahmen dieser Arbeit wird gezeigt, wie man mit einem selbst gebauten Druckkopf, der in einem vorhandenen 3D-Drucker verbaut ist dreidimensionale Strukturen mit biokompatiblen Hydrogelen herstellen kann. Im letzten Teil der Arbeit wird das Drucken von biokompatiblem Hydrogel in Kombination mit menschlichen Zellen dargestellt. Es wird sich zeigen, dass der Druck von Strukturen aus Gel relativ problemlos zu bewerkstelligen ist. Der abschließende Teil befasst sich mit einem Druckversuch mit menschlichen Zellen. Dieser Versuch wird zeigen, dass der Druck mit lebenden menschlichen Zellen weitere nicht ganz triviale Probleme aufwirft. Die Ergebnisse der Druckversuche mit vitalen menschlichen Zellen bieten einige Ansatzpunkte, um weitergehende Versuche mit dem Ziel des erfolgreichen Verdruckens von zellhaltigem Hydrogel durchführen zu können.