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Forscher der Carnegie Mellon Universität in Pittsburgh haben ein Verfahren entwickelt, das den Druck organischen Gewebes mit Hilfe eines handelsüblichen 3D-Druckers erlaubt. Das besondere an dem Verfahren ist, dass dafür kein spezialisierter Biodrucker notwendig ist. In Zukunft soll damit auch der Druck kompletter menschlicher Organe möglich sein. Aktuell können die Forscher um Professor Adam Feinberg unter anderem Koronararterien und die Herzen von Embryonen aus organischen Materialien wie Kollagen, Fibrin und Alginat aufbauen.
Für ihr Verfahren haben die Wissenschaftler einen Makerbot 3D-Drucker modifiziert. Dieser verarbeitet normalerweise harten Kunststoff per Schmelzschichtverfahren (FDM, Fused Deposition Modeling). Um auch den Druck von organischem Material zu ermöglichen, ersetzten die Forscher den ursprünglichen Druckkopf durch einen neuen, auf einer Spritze beruhenden. Ein weiteres Problem stellte das Druckmaterial selbst dar. Organe und Arterien müssen aus weichen, flexiblen Materialien aufgebaut werden. Ein normaler 3D-Druck ist mit diesen allerdings nicht möglich. Normalerweise stützen sich die einzelnen aufgetragenen Schichten gegenseitig. Weiche Materialien können diese Stützfunktion nicht erfüllen. Dieses Problem lösten die Wissenschaftler indem sie zunächst ein Gelbett anlegten, in welches das Objekt dann hinein gedruckt wird. Das Gelbett übernimmt in diesem Fall die Stützfunktion. Danach wird dieses entfernt. Dazu erhitzen die Forscher es auf Körpertemperatur. Das Gel wird dadurch flüssig, während das gedruckte Objekt seine Form behält. Dieses Video der Forscher gibt einen näheren Einblick in das gesamte Verfahren.
Besonders interessant ist die neue Technik, da die Kosten für den 3D-Drucker deutlich geringer ausfallen. Spezielle Biodrucker kosten oft mehr als 100.000 US-Dollar, normale 3D-Drucker sind bereits ab 1.500 US-Dollar erhältlich. Ein weiterer Vorteil besteht für die Forscher darin, Open-Source-Software verwenden zu können. „Nicht nur die Kosten sind gering. Durch die Verwendung von Open-Source-Software konnten wir die Druckparameter viel genauer einstellen und damit die Qualität des Drucks optimieren.“ erklärte Feinberg.
