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Zellen auf Tausendstel Millimeter genau drucken

Bioprinting-mit-Femtosekundenlaser (Bild: Zhang et al): Einem interdisziplinären Team aus Physiker*innen, Biolog*innen und Ingenieur*innen des Laserzentrums und des Zentrums für Angewandtes Tissue Engineering und Regenerative Medizin (CANTER) an der Hochschule München ist es gelungen einzelne menschliche Zellen mit einem Ultrakurzpulslaser gezielt in 2D und in 3D zu verdrucken. Die Abbildung zeigt den Laser induzierten Transferprozesses von Medium mit und ohne Zellen in hoher zeitlicher Auflösung. Die Zellen in der oberen Reihe sind gefärbt und in rot zu erkennen.
Bioprinting-mit-Femtosekundenlaser (Bild: Zhang et al): Einem interdisziplinären Team aus Physiker*innen, Biolog*innen und Ingenieur*innen des Laserzentrums und des Zentrums für Angewandtes Tissue Engineering und Regenerative Medizin (CANTER) an der Hochschule München ist es gelungen einzelne menschliche Zellen mit einem Ultrakurzpulslaser gezielt in 2D und in 3D zu verdrucken. Die Abbildung zeigt den Laser induzierten Transferprozesses von Medium mit und ohne Zellen in hoher zeitlicher Auflösung. Die Zellen in der oberen Reihe sind gefärbt und in rot zu erkennen.

[23|03|2021]

Forschende an der Hochschule München entwickeln Laser-basiertes Verfahren zum Drucken einzelner lebender Zellen

 

In einer bei Advanced Functional Materials veröffentlichten Studie ist es Forschenden an der Fakultät für angewandte Naturwissenschaften und Mechatronik erstmals gelungen lebende menschliche Zellen mit Hilfe eines Ultrakurzpulslasers einzeln und mit einer Genauigkeit von weniger als einem Zelldurchmesser zu verdrucken. Dieses neue Bioprinting-Verfahren eröffnet die Möglichkeit, einzelne menschliche Zellen aus einer komplexen Zellmischung gezielt auszuwählen und präzise auf zwei oder dreidimensionalen Objekten anzuordnen. Außerdem können damit Biomaterialien, wie zum Beispiel biologische Hydrogele, 3D gedruckt werden.

 

Mit dieser Technik lassen sich unter anderem Zellchips zur Erforschung von Krankheiten und zur Untersuchung von Medikamenten oder Impfstoffen schnell und präzise herstellen. In Zukunft könnte die Technik auch zur Herstellung von dreidimensionalem Gewebeersatzmaterial aus dem Labor genutzt werden.

 

Aktuell arbeiten die Forschenden gemeinsam mit zwei Firmen aus dem Raum München daran, die Methode zu automatisieren und in ein anwendungsfreundliches System zu überführen, um sie so einem breiten Anwenderkreis aus der biomedizinischen Forschung und der klinischen Anwendung zugänglich zu machen.

 

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Prof. Dr. Hauke Clausen-Schaumann , Prof. Dr. Heinz Huber, Dr. Stefanie Sudhop