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Biodruck: Die Tinte soll erst nach dem Druck fest werden

Eine Biotinte muss durch die Düse fließen und danach Struktur bilden. PhysioINK steuert diesen Wechsel über die Temperatur.

Von Wolfgang

03. Okt. 20262 Min. Lesezeit

Biodruck-Düse über einer transparenten Gelstruktur auf einer Laborplatte.

Beim Biodruck muss eine Tinte zwei gegensätzliche Aufgaben erfüllen: Sie soll durch eine Düse fließen und anschließend eine stabile Struktur bilden. Das Fraunhofer-Projekt PhysioINK steuert den Übergang mit der Temperatur. Die am 1. Oktober vorgestellte Entwicklung setzt damit bei der Ordnung des Gewebematerials an, lange bevor aus einem Druck ein Organ werden könnte.

Flüssig genug für die Formgebung

Kollagen gehört zu den Proteinen, die Gewebe aufbauen. Seine Moleküle können sich zu feinen Fasern zusammenlagern. Für eine Drucktinte kommt es auf den Zeitpunkt an: Bildet sich die feste Struktur zu früh, ist die Formgebung erschwert. Nach dem Drucken soll das Material dagegen seine Form halten.

Der Schalter sitzt im Material

Laut Fraunhofer binden angepasste Cellulose-Sulfate an die Strukturproteine und bremsen zunächst deren Zusammenlagerung. Wird die Temperatur nach dem Druck erhöht, kann die natürliche Reorganisation wieder einsetzen. Der Ansatz trennt also das Herstellen einer Form vom Aufbau ihrer Faserstruktur.

Das PhysioINK-Prinzip: druckbaren Zustand stabilisieren, nach dem Druck erwärmen und die Gewebestruktur prüfen.
Vereinfachtes Erklärungsschema. Grafik: TechZeitGeist; Grundlage: Fraunhofer-Gesellschaft.

Ein Gewebemodell ist ein eigener Fortschritt

Das Team berichtet bereits von gedruckten Hautgewebemodellen mit einer Kollagen-Tinte. Vorgesehen sind außerdem Darmtumormodelle für die Wirkstoffentwicklung und Herzgewebe als Schritt zu möglichen Implantaten. Das bis Januar 2028 laufende Forschungsprojekt beschreibt damit unterschiedliche Entwicklungsziele, keine verfügbaren Ersatzorgane.

Ein Modell für die Untersuchung von Wirkstoffen braucht eine andere Bewährungsprobe als ein Gewebe, das später im Menschen funktionieren soll. Gerade deshalb ist die Materialfrage interessant: Eine passende Form allein genügt nicht. Entscheidend ist auch, welche Struktur sich innerhalb dieser Form bildet.

Quellen

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