Biofabrikation: Forscher wollen Gewebe mit Hilfe von Spinnenseide drucken

Neues Haut-, Nerven- oder Herzmuskelgewebe wollen Forscher aus Bayern herstellen. Sie bauen es mit einem 3D-Drucker aus einer Biotinte auf. Die hat einen ungewöhnlichen Bestandteil.

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Ohr aus dem 3D-Drucker: Zellen von Mäusen und Menschen
Ohr aus dem 3D-Drucker: Zellen von Mäusen und Menschen (Bild: Universität Bayreuth)

Gewebe drucken mit Spinnenseide: Wissenschaftler aus Bayreuth und Würzburg haben eine Biotinte entwickelt, mit der Teile von Organen im 3D-Drucker aufgebaut werden können. Ein wichtiger Bestandteil der Tinte ist Spinnenseide.

Die Tinte ist ein Gel, in dem sich Spinnenseidenmoleküle und lebende Zellen befinden. Sie wird von einem 3D-Drucker auf eine Oberfläche ausgebracht. Die Spinnenseidenmoleküle sorgen dafür, dass das Gel dann sofort fest wird. Die Moleküle lagern sich in ihrer Struktur um - dieser Mechanismus lässt auch ein Spinnennetz fest werden. So entsteht ein Gerüst, an dem die Zellen aus Tinte wachsen können.

Spinnenseide löst keine Immunreaktion aus

Die Forscher um Thomas Scheibel und Jürgen Groll haben zunächst mit Fibroblasten von Mäusen experimentiert, dann aber auch mit menschlichen Zellen gearbeitet. Spinnenseide hat als Bestandteil für eine solche Biotinte wichtige Vorteile. Sie ist ungiftig, wird nur langsam abgebaut und löst keine Immunreaktion aus.

Bei bisherigen Projekten, bei denen Gewebe künstlich hergestellt wurde, wird oft erst ein Gerüst erstellt. Das wird dann mit den lebenden Zellen bestückt. Allerdings sei es schwierig, die Zellen in den Gerüsten gezielt gewebeartig anzuordnen, sagen die Forscher aus Bayern.

Ein Hydrogel aus Spinnenseide sei "eine vielversprechende neue Biotinte für die Biofabrikation", schreiben die Forscher in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie. "Es wäre beispielsweise möglich, Zellstrukturen zu züchten, die funktionsunfähiges Herzmuskelgewebe ersetzen. Und auch im Hinblick auf die Reparatur zerstörter Nervenbahnen oder Hautpartien zeichnen sich hochinteressante Möglichkeiten ab, die wir in unseren Forschungsarbeiten zur Biofabrikation weiter ausloten wollen", sagt Scheibel.

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