• vom 13.08.2018, 15:34 Uhr

Technologie


Gewebe-Modelle

Künstliche Plazenta im 3D-Druck




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  • Wiener Forscher arbeiten an lebensnahem Modell des Mutterkuchens.

Wien. (apa/est) An einem möglichst lebensnahen Modell der Plazenta arbeiten Wissenschafter an der Technischen Universität (TU) Wien. Ziel sind neue Erkenntnisse über den Mutterkuchen.

Die Plazenta ist ein Gewebe, das sich bei weiblichen höheren Säugetieren während der Schwangerschaft an der Gebärmutterwand entwickelt. Es gehört zum embryonalen Organismus, wird von diesem gebildet und ist sowohl von den Blutgefäßen der Mutter als auch von jenen des Embryos durchwoben. Über den Mutterkucken steht der Embryo und später der Fötus mit dem Blutkreislauf der Mutter in Verbindung, erhält Nährstoffe und Sauerstoff und gibt Abfallprodukte ab.


Wie es die Plazenta aber bewerkstelligt, dass nur die "richtigen" Substanzen von der Mutter zum ungeborenen Kind und umgekehrt gelangen, ist nicht vollständig geklärt. Mit ein Grund für diese Forschungslücke ist, dass ihre Funktion am Menschen nicht direkt untersucht werden kann. Die TU-Forscher suchen daher nach neuen Möglichkeiten, um die Mechanismen hinter der Durchlässigkeit dieser Bio-Membranen des Organs zu verstehen.

Strukturen mit Laser schaffen
Aleksandr Ovsianikov und sein Team vom Institut für Werkstoffwissenschaften schaffen mittels Laserstrahl gezielt Strukturen in kleinster Auflösung. Das organische Material wird auf einem Gerüst angesiedelt, das mittels hochauflösendem 3D-Druck aufgebaut wird, die Materialien werden mit Hilfe von Laserstrahlen zum Aushärten gebracht. "In unserem Fall handelt es sich um ein Hydrogel mit guter Bioverträglichkeit. Nach dem Vorbild der natürlichen Plazenta stellen wir eine Oberfläche mit kleinen, gewundenen Ausstülpungen her. Dort können sich Plazentazellen ansiedeln und eine Oberfläche erzeugen, die der natürlichen Plazenta sehr ähnlich ist", erläutert Ovsianikov.

Die Wissenschafter, die über ihre Arbeit im "International Journal of Bioprinting" berichten, wollen eine künstliche Plazentabarriere auf einem "Chip" herstellen. "Unser Chip besteht aus zwei Bereichen - eine repräsentiert den Fötus, der andere die Mutter. Dazwischen stellen wir in einem speziellen 3D-Druck-Verfahren eine Trennwand her - die künstliche Plazentamembran", berichtet Ko-Autorin Denise Mandt.

Mit dem Aufbau können Druck, Temperatur, Geometrie und Nährstoffversorgung in nachgezüchtetem Organ-Gewebe kontrolliert werden. Wie die Plazenta oder andere Organe auf einem Chip dann auf Medikamente reagieren, kann direkt abgelesen werden. So lassen sich etwa mögliche Krankheitsverläufe analysieren. Erste Tests hätten gezeigt, dass sich die 3D-gedruckte Plazenta am Chip ähnlich wie eine echte Plazenta verhält. Nun wollen die Forscher den Nährstofftransport von der Mutter zum Fötus untersuchen.




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Dokument erstellt am 2018-08-13 15:44:30


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