Menschliche Zellen und Gewebe aus dem Drucker – das Projekt 3D-Bio-Net: Mithilfe von Organ-On-Chip-Systemen lassen sich z. B. Funktionalitäten und eine oder mehrere physiologische Reaktionen eines Organs in vivo nachbilden. Damit ermöglichen sie eine schnelle und kostengünstige Entwicklung von Medikamenten und individualisierten Therapien.
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Organ-On-Chip-Systeme (OoC-Systeme) werden für die Medizin immer bedeutsamer. Durch sie lassen sich z.B. die Funktionalität und physiologische Reaktion eines oder mehrerer Aspekte eines Organs in vivo nachbilden. Insbesondere für die Medikamentenentwicklung spielen auch schon heutzutage OoC-Systeme eine zentrale Rolle. Durch die Nachbildung kleinster funktionaler Einheiten von Organen mittels menschlicher Zellen in einer physiologischen Mikroumgebung lassen sich die Ergebnisse besser auf den Menschen übertragen, als dies bei Tiermodellen der Fall ist. OoC-Systeme vereinen somit die Vorteile von klassischen Zell-Assays (menschliche Zellen) mit denen von Tiermodellen (durchblutete, lebende Gewebe). Aufgrund der hohen Genauigkeit bei der Abbildung physiologischer Reaktionen bzw. Prozesse können in Zukunft Tierversuche reduziert oder sogar vermieden werden.
Eine wichtige Basis für die Verwendung von OoC-Systeme bildet das 3D-Bioprinting. Dabei werden in drei Raumdimensionen lebende Zellen zu Geweben und (Mikro)-Organen zusammengefügt.
In dem BMBF-geförderten und vom Fachverband microTEC Südwest e.V. koordinierten Projekt (2017-2020) arbeiteten neun Partner aus Industrie und Forschung an der Entwicklung eines 3D-Bioprinter-Prototyps, der das Drucken funktionaler menschlicher Gewebe mit Blutgefäßen ermöglicht und dabei innovative Softwarekonzepte nutzt. Einer der Partner war das microTEC Südwest-Mitglied Biofluidix GmbH, das eine große Expertise im Bereich der Nanoliterdosierung für LifeScience, Pharma und Diagnostik besitzt.
Ein großes Highlight während der Projektzeit war der gelungene Druck von Knochenkonstrukten, die vital und durchblutet in der Gewebersatzforschung zum Einsatz kommen können. Darüber hinaus wurden Miniatur-Organmodelle für die Niere und Blut-Hirnschranke entwickelt.
Die Ergebnisse des Projektes 3D-Bio-Net sind in einem Youtube-Video zusammengefasst.
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👉 Artikel + Interviews zum 3D-Bio-Net-Projekt in der IHK-Zeitschrift „Wirtschaft im Südwesten“
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Das digitale Drucken von künstlichem Gewebe (3D-Bio-Printing) entwickelt sich gerade zu einer vielversprechenden Technologie zur Erzeugung lebender, künstlicher Gewebe für die Forschung in den Lebenswissenschaften sowie für Anwendungen in der regenerativen Medizin. Erste Ergebnisse gehen weit über die Möglichkeiten der konventionellen Gewebeersatzforschung hinaus. Das Ziel des Forschungsvorhabens „3D-Bio-Net“ ist die Erschaffung und Erforschung sowie praktische Erprobung einer offenen generischen Plattform für den digitalen Druck von künstlichem Gewebe. Das Forschungsvorhaben wird sich mit dem kompletten Arbeitsablauf für die digitale Produktion von solchen Geweben befassen. Darüber hinaus wird der Einsatz eines speziellen 3D-Druckers für künstliche Gewebe, einer dafür entwickelte Software sowie verschiedener Biomaterialien und Prozesse im Projekt geprüft werden. Das Projektvorhaben wird durch den Cluster microTEC Südwest e.V. koordiniert.
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Der gemeinnützige Verein microTEC Südwest e.V. wurde 2005 gegründet und ist das Kompetenz- und Kooperationsnetzwerk für intelligente Mikrosystemtechniklösungen.
Der thematische Fokus liegt auf Gesundheit (Smart Health) und Produktion (Smart Production). Weitere Aktivitäten adressieren Themen wie Smart Home, Smart Energy oder das Internet der Dinge. microTEC Südwest ist eines der größten Technologie-Netzwerke in Europa.
Die Mitglieder profitieren vor allem von ideellen Vorteilen: dem fachlichen Austausch im Vertrauensraum im Kreis der Mitglieder, fundierten Informationen über aktuelle Themen und Trends, den entstehenden Kontakten und Kooperationen, Einblicken in Forschung, Entwicklung und Fertigung der Mitglieder sowie Sichtbarkeit für die Organisation und ihre Themen. Hinzu kommen Exklusivität bei der Mitwirkung an den Fachgruppen, verbunden mit dem Zugang zum geschützten Bereich der Fachgruppen im Internet mit Vorträgen und Informationen sowie der Einstellung eines Profils im Kompetenzatlas. Darüber hinaus genießen Mitglieder Rabatte bei den kostenpflichtigen Aktivitäten von microTEC Südwest – und oft auch bei Partnerorganisationen!
Geleitet wird microTEC Südwest von einem ehrenamtlichen Vorstand mit Führungspersönlichkeiten aus Industrie und Wissenschaft. Dieser entwickelt die Strategie weiter unter Einbindung der Expertise unserer ebenfalls ehrenamtlichen Fachgruppensprecher. Das operative Geschäft leistet das Team in der Geschäftsstelle Freiburg. Der Verein finanziert sich komplett selbst: aus Mitgliedsbeiträgen, zu einem überwiegenden Teil durch im Wettbewerb errungene Fördermittel sowie, zu einem kleineren Teil, aus Veranstaltungsgebühren und Services.
