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3-D-Druckerzeugnisse aus lebenden Zellen und Mikrogeweben sollen die Reproduzierbarkeit in der Gewebezucht erhöhen. Biomaterialforscher suchen dafür die perfekte Tinte. Hydrogele mit Spinnenseidenproteinen haben gute Chancen.
Biotinten bestehen aus Zellen und natürlichen oder synthetischen Polymeren. Doch nicht jedes Polymer eignet sich für die Biofabrikation. Es muss zellfreundlich und druckbar sein, aber dennoch ein stabiles Konstrukt produzieren. Außerdem muss das Polymer die Zellwanderung, -teilung und -differenzierung fördern. Und während sich das neue Gewebe bildet, muss sich das Polymer ohne schädliche Abbauprodukte zersetzen. Wegen dieser hohen Anforderungen ist es schwierig, die perfekte Tinte zu finden. Übliche Biotinten enthalten daher Zellen und Polymerkombinationen beispielsweise aus Alginat, Kollagen, Polyethylenglykol und Polyactid.
Wissenschaftler nutzen zudem Biotinten mit Spinnenseidenproteinen als Polymere. In der Natur verwenden Spinnen und Insekten Seiden, um Netze oder Kokons zu bauen. Die Proteinfasern sind ungiftig und mechanisch stabil. Die besten Eigenschaften besitzt die Seide der Spinnen. Sie lassen sich aber nicht im großen Maßstab züchten, weil sie Kannibalen sind. Deshalb suchen Forscher nach künstlichen Verfahren, um Spinnenseide herzustellen.
Wie die Druckverfahren funktionieren und welche Polymere sich dabei wie verhalten, berichten Kristin Schacht, Tomasz Jüngst, Tobias Zehnder, Aldo R. Boccaccini, Jürgen Groll und Thomas Scheibel in „Zellgewebe aus dem Drucker“. Die PDF-Datei des Beitrags gibt es bei der Redaktion der „Nachrichten aus der Chemie“ unter nachrichten@gdch.de.
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Biology, Chemistry, Environment / ecology, Materials sciences, Medicine
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