3D-Drucker verarztet tiefe Hautverletzungen in weniger als zwei Minuten

Forscher der University of Toronto haben einen portablen 3D-Drucker entwickelt, der Hautschichten mit proteinbasierter Tinte ersetzt. Der "Bioprinter" formt das Gewebe und bedeckt Wunden damit in weniger als zwei Minuten. [...]

Die Forscher des Haut druckenden 3D-Druckers Axel Guenther (links) und Navid Hakimi (Mitte). (c) utoronto.ca
Die Forscher des Haut druckenden 3D-Druckers Axel Guenther (links) und Navid Hakimi (Mitte). (c) utoronto.ca

„Die meisten Bioprinter sind sperrig, arbeiten mit einer niedrigeren Geschwindigkeit und sind inkompatibel mit einer klinischen Anwendung“, erklärt Supervisor Axel Guenther, der zusammen mit Navid Hakimi an dem Projekt gearbeitet hat.

„Tinte“ enthält Proteine

Für Patienten mit tiefen Hautverletzungen, bei denen alle drei Hautschichten – Epidermis, Dermis und Hypodermis – betroffen sind, setzen Ärzte auf eine Spalthauttransplantation, um die Wunde zu verarzten und zu heilen. Hier wird die gesunde Spenderhaut auf die Oberfläche der Epidermis sowie teilweise auf die darunterliegende Dermis aufgetragen. Bei dieser Behandlung benötigt man jedoch genügend Spenderhaut, um alle drei Hautschichten zu ersetzen. Andernfalls bleiben Teile der Wunde unbedeckt, und die Heilung ist nicht vollständig.

Optisch erinnert der Bioprinter an einen Klebebandabroller. Die Klebebandrolle wird hier durch ein Microdevice, das die Gewebeschichten formt, ersetzt. Beim Ergebnis handelt es sich um vertikale Streifen aus „Biotinte“. Das Material ist proteinbasiert und enthält Kollagen. Dies ist ein Strukturprotein, das auch in der Dermis zu finden ist. Neben Kollagen ist auch Fibrin, das auf den Wundheilungsprozess unterstützend wirkt, ein Bestandteil des Biomaterials. Das Gerät hat die Größe eines Schuhkartons und wiegt weniger als ein Kilogramm.

Unmittelbare Verwendung

„Solch ein mobiler, kleiner und kostengünstiger 3D-Printer könnte in zahlreichen Bereichen Anwendung finden, zum Beispiel bei Einsätzen direkt nach Unfällen, in Kriegs- und Krisensituationen oder im stationären Bereich. Die Vorteile wären die unmittelbare Verwendung, die relativ einfache Handhabung sowie vergleichbar günstige Anschaffungskosten“, schildert Zukunftsforscher Ulrich Reinhardt von der BAT Stiftung für Zukunftsfragen.

Auf die Frage, inwieweit der Mensch Körperersatzteile aus einen 3D-Drucker erhalten sollte, verweist der Experte auch auf ethische Überlegungen: „Bei Hauttransplantationen ist dies aus Sicht der großen Mehrheit der Bevölkerung wohl ebenso unbedenklich wie der Ausdruck eines Knie– oder Hüftgelenkes. Gespaltener ist dann schon die Meinung bei gedruckten inneren Organen, wie Lunge, Leber oder gar dem Herzen“, so das Resümee von Reinhardt.

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