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Empa-Forscher stellen mittels 3D-Druck Strukturen aus Nanozellulose her, in denen Knorpelzellen zum Beispiel zu Ohrmuscheln heranwachsen können. Ziel ist es, biomedizinische Implantate zu erzeugen, die Menschen mit Knorpelerkrankungen helfen.
Wer durch Unfall oder Krankheit eine Ohrmuschel verloren hat, könnte künftig möglicherweise auf einen Ersatz aus körpereigenen Zellen zurückgreifen. In der Kulturschale liessen sich Knorpelzellen zu einer neuen Ohrmuschel heranzüchten, so die Vision. Die Zellen brauchen dafür aber ein Gerüst, um in der richtigen Form zu wachsen.
An der Forschungsanstalt Empa arbeiten Wissenschaftler an solchen Gerüsten aus einem vielversprechenden Material: aus Holz gewonnener Nanocellulose. Diesem Material wollen sie zusätzliche Eigenschaften verleihen, um biomedizinische Implantate zu entwickeln.
«Nanocellulose lässt sich in zähflüssiger Form hervorragend mit dem Bioplotter zu komplexen räumlichen Formen gestalten», erklärte Michael Hausmann von der Empa gemäss einer Mitteilung der Forschungsanstalt vom Dienstag. Ist die Struktur aus Nanocellulose und einem zusätzlichen Biopolymer ausgehärtet, bleibt sie stabil, auch wenn sie zart wirkt. Hausmann untersucht im Zuge eines Forschungsprojekts die Eigenschaften dieses Nanocellulose-Hydrogels und versucht, Stabilität und Druckprozess weiter zu optimieren.
In solchen Grundgerüsten sollen künftig körpereigene Knorpelzellen mithilfe von Wirkstoffen dazu gebracht werden, zum Beispiel eine neue Ohrmuschel zu bilden. Solche biomedizinischen Implantate könnten zum Beispiel Kindern mit einer angeborenen Ohrmuschelfehlbildung helfen. Auch ein Ersatz-Kniegelenksknorpel könnte sich so herstellen lassen, schrieb die Empa. Wie sich Knorpelzellen am besten in dem Nanocellulose-Gerüst kultivieren lassen, wird derzeit erforscht.
Das Nanocellulose-Hydrogel lasse sich je nach gewünschtem Endprodukt gestalten und auch mit Wirkstoffen bestücken, hiess es weiter. Nach Einpflanzen des Implantats werde ein Teil des Implantats biologisch abgebaut. Die Nanocellulose löst sich hingegen nicht auf, ist jedoch biokompatibel, also gut verträglich. (whr/sda)
