{"id":24291,"date":"2015-02-04T03:06:09","date_gmt":"2015-02-04T02:06:09","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fbiotinte-basierend-auf-spinnenseide-neue-chancen-fuer-die-regenerative-medizin.html"},"modified":"2015-02-05T10:04:25","modified_gmt":"2015-02-05T09:04:25","slug":"biotinte-basierend-auf-spinnenseide-neue-chancen-fuer-die-regenerative-medizin","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/biotinte-basierend-auf-spinnenseide-neue-chancen-fuer-die-regenerative-medizin\/","title":{"rendered":"Biotinte basierend auf Spinnenseide: Neue Chancen f\u00fcr die regenerative Medizin"},"content":{"rendered":"

\"3D-gedrucktes-Spinnenseidenohr\"Spinnenseide eignet sich hervorragend als Material f\u00fcr Biotinte, mit der gewebe\u00e4hnliche Strukturen im dreidimensionalen Druck hergestellt werden k\u00f6nnen. Die dabei verwendeten lebenden Zellen von Menschen oder Tieren bleiben in der Regel funktionst\u00fcchtig. So er\u00f6ffnen sich ganz neue M\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Regeneration von Herzmuskel-, Haut- oder Nervengewebe. Zu diesem Ergebnis kommen Forschungsarbeiten, die aus einer engen Zusammenarbeit von Prof. Dr. Thomas Scheibel (Lehrstuhl f\u00fcr Biomaterialien, Universit\u00e4t Bayreuth) und Prof. Dr. J\u00fcrgen Groll (Lehrstuhl f\u00fcr Funktionswerkstoffe der Medizin und der Zahnheilkunde, Universit\u00e4t W\u00fcrzburg) hervorgegangen sind. In der Zeitschrift \u201eAngewandte Chemie<\/a>\u201c stellt das Forschungsteam seine Ergebnisse vor.<\/strong><\/p>\n

Exzellente Eigenschaften der Spinnenseide erm\u00f6glichen einfache 3D-Verfahren<\/h3>\n

\u201eBiofabrikation\u201c ist der Name eines jungen Forschungsgebiets, das weltweit mit zunehmender Intensit\u00e4t bearbeitet wird. Es geht dabei insbesondere um die Produktion von gewebe\u00e4hnlich aufgebauten Strukturen durch 3D-Drucktechniken. Solche Strukturen, wie sie f\u00fcr die Wiederherstellung von besch\u00e4digtem Gewebe ben\u00f6tigt werden, setzen sich aus zwei Bestandteilen zusammen: aus einem por\u00f6sen Ger\u00fcst und aus lebenden Zellen, die sich in den Zwischenr\u00e4umen dieses Ger\u00fcsts befinden.<\/p>\n

Bisher hat man derartige Strukturen haupts\u00e4chlich in konsekutiven Verfahren entwickelt. Dabei wird zun\u00e4chst das Ger\u00fcst mit den gew\u00fcnschten molekularen Strukturen vorgefertigt und anschlie\u00dfend mit lebenden Zellen \u201ebeladen\u201c. Bei der Optimierung der Materialien, die als Ger\u00fcstmaterialien verwendet werden, konnten bisher deutliche Erfolge erzielt werden. Dennoch sind diese Verfahren nur eingeschr\u00e4nkt tauglich, um Zellen in den Ger\u00fcsten gezielt gewebeartig anzuordnen.<\/p>\n

Erheblich vorteilhafter f\u00fcr solche medizinischen Anwendungen sind dreidimensionale Druckverfahren, bei denen Biotinte \u2013 bestehend aus den Bausteinen des Ger\u00fcsts und aus lebenden Zellen \u2013 zum Einsatz kommt. Bei der Entwicklung einer neuen Biotinte auf Basis von Spinnenseide ist dem Forschungsteam in Bayreuth und W\u00fcrzburg nun ein entscheidender Durchbruch gelungen. Denn Spinnenseide hat keine zelltoxischen Wirkungen, wird nur langsam abgebaut und l\u00f6st keine Immunreaktionen aus. Vor allem aber konnte das Forschungsteam in Bayreuth und W\u00fcrzburg nachweisen, dass eine Biotinte auf Basis von Spinnenseide allen anderen bisher getesteten Materialien \u00fcberlegen ist. Ein Gel, in dem Spinnenseidenmolek\u00fcle und lebende Zellen gemischt sind, \u201cflie\u00dft\u201c im Druckkopf des 3D-Druckers, so dass auch feine Ger\u00fcststrukturen auf einer Oberfl\u00e4che aufgetragen werden k\u00f6nnen; hier aber verfestigt sich das Gel sofort. Der Grund f\u00fcr diesen blitzschnellen Wechsel von \u201efl\u00fcssig\u201c zu \u201efest\u201c liegt darin, dass sich die Spinnenseidenmolek\u00fcle in ihrer Struktur umlagern \u2013 ein Mechanismus, den auch die Spinne bei der Faserproduktion nutzt.<\/p>\n

Neue Perspektiven f\u00fcr die Wiederherstellung von Herzmuskel-, Nerven- oder Hautgewebe<\/h3>\n

Als lebende Zellen wurden zun\u00e4chst Fibroblasten von M\u00e4usen und anschlie\u00dfend \u2013 mit gleichbleibendem Erfolg \u2013 menschliche Zellen verwendet. \u201eDie bisher erzielten Forschungsergebnisse machen uns deshalb zuversichtlich, dass sich durch den Einsatz von Spinnenseide als Biotinte langfristig v\u00f6llig neue Perspektiven f\u00fcr die regenerative Medizin erschlie\u00dfen\u201c, erkl\u00e4rt Prof. Dr. Thomas Scheibel. \u201eEs w\u00e4re beispielsweise m\u00f6glich, Zellstrukturen zu z\u00fcchten, die funktionsunf\u00e4higes Herzmuskelgewebe ersetzen. Und auch im Hinblick auf die Reparatur zerst\u00f6rter Nervenbahnen oder Hautpartien zeichnen sich hochinteressante M\u00f6glichkeiten ab, die wir in unseren Forschungsarbeiten zur Biofabrikation weiter ausloten wollen.\u201c<\/p>\n

Prof. Dr. J\u00fcrgen Groll erg\u00e4nzt: \u201eDie Biofabrikation braucht dringend neue Biotinten mit variablen Eigenschaften, um funktionale Gewebestrukturen z\u00fcchten zu k\u00f6nnen. Mit dem neuen 3D-Druckverfahren auf der Basis von Spinnenseide konnten wir das Forschungsfeld um eine vielversprechende M\u00f6glichkeit erweitern.\u201c<\/p>\n

Ein Baustein f\u00fcr das neue Bayerische Polymerinstitut<\/h3>\n

Die beiden Wissenschaftler sehen in ihren k\u00fcnftigen Forschungsarbeiten zur Biofabrikation einen vielversprechenden Baustein des k\u00fcnftigen Bayerischen Polymerinstituts (BPI), das auf engen Kooperationen zwischen den Universit\u00e4ten Bayreuth, Erlangen-N\u00fcrnberg und W\u00fcrzburg beruht und von der Bayerischen Staatsregierung im Rahmen ihres Nordbayern-Plans finanziert wird. Die jetzt in der \u201eAngewandten Chemie\u201c publizierten Ergebnisse wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie aus dem siebten Rahmenprogramm der Europ\u00e4ischen Union gef\u00f6rdert.<\/p>\n

 <\/p>\n

Ver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n

Kristin Schacht, Tomasz J\u00fcngst, Matthias Schweinlin, Andrea Ewald, J\u00fcrgen Groll, und Thomas Scheibel, Dreidimensional gedruckte, zellbeladene Konstrukte aus Spinnenseide, Angewandte Chemie (2015), doi:\u00a010.1002\/ange.201409846<\/a><\/p>\n

Kontakt<\/h3>\n

Prof. Dr. Thomas Scheibel
\nUniversit\u00e4t Bayreuth
\nLehrstuhl f\u00fcr Biomaterialien
\nD-95440 Bayreuth
\nTel.: +49 (0)921 \/ 55-7360
\nE-Mail: thomas.scheibel@uni-bayreuth.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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