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Organs-on-a-Chip
Mit 3D-Biodruck und Automatisierung zu schnelleren Arzneimitteltests

Ein Gastbeitrag von Dr. Michael Sinsbeck, Festo SE & Co. KG und Prof. Dr. Andreas Blaeser, Technische Universität Darmstadt 6 min Lesedauer

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Miniaturisierte Gewebemodelle auf Mikrofluidik-Chips können die Entwicklung neuer Medikamente beschleunigen. Entscheidend dafür ist eine automatisierte, saubere und reproduzierbare Herstellung. Eine Kooperation von Festo, der TU Darmstadt und dem Startup Black Drop zeigt, wie Biodruck, Mikrofluidik und berührungsloser Transport zu einem durchgängigen Prozess verbunden werden können.

Abb. 1: Biodruck auf dem Mikrofluidik-Chip: Lebende Zellen werden in Hydrogel eingebettet und präzise dosiert.(Bild:  Festo SE & Co. KG)
Abb. 1: Biodruck auf dem Mikrofluidik-Chip: Lebende Zellen werden in Hydrogel eingebettet und präzise dosiert.
(Bild: Festo SE & Co. KG)

Miniaturisierte Organe einfach drucken? Was nach Science Fiction klingt, ist bereits Realität: Der 3D-Biodruck ist eine biomedizinische Schlüsseltechnologie zur Herstellung von lebenden Geweben und miniaturisierten Organen. Hierbei werden biologische Zellen in sogenannte Hydrogele eingebettet. Diese Mischung nennt sich Biotinte und wird analog zum konventionellen 3D-Druck Schicht-für-Schicht aufgebaut. Auf diese Weise erzeugte biologische Strukturen können in unterschiedlichen Anwendungsfeldern eingesetzt werden. Das Spektrum umfasst biologische Implantate im Bereich der regenerativen Medizin, im Labor erzeugtes Fleisch als Alternative zu tierisch gewonnenen Lebensmitteln und miniaturisierte Organmodelle, die zur Testung von Wirkstoffen eingesetzt werden können. Letztere sind besonders relevant für die biomedizinische Forschung. Werden solche Mini-Organe auf mikrofluidischen Chips aufgebaut, spricht man von Organs-on-a-Chip (OOC). Diese sollen zukünftig als aussagekräftigere Testsysteme in der Arzeimittelforschung zum Einsatz kommen.