Gewebeimplantate made in Würzburg

Um ihnen eine bessere Lebensqualität zu ermöglichen, erforscht das Team um den Leiter des Lehrstuhls für Funktionswerkstoffe der Medizin und der Zahnheilkunde, Prof. Dr. Jürgen Groll, bereits seit über zehn Jahren verschiedene Möglichkeiten der Biofabrikation unter Anwendung von Biomaterialien. Hierbei werden Materialien entwickelt, die als regenerative Therapien im klinischen Bereich angewendet werden. Werden Patientinnen und Patienten beispielsweise Teile des Unterkiefers entfernt, können mithilfe der Biofabrikation exakt diese Bestandteile nachgebildet werden. Sie werden als künstliche Gewebeimplantate entwickelt, ähneln dem natürlichen Gewebe des Körpers im Aufbau und können sogar patienteneigene Zellen enthalten, die bereits direkt im Herstellungsprozess eingebunden werden.

Um Gewebestrukturen wie Knochen, Knorpel, Blutgefäße sowie künstliche Herzmuskeln zu produzieren, setzt der Leiter der Arbeitsgruppe des Biodruckverfahrens, Dr. Tomasz Jüngst, neben kommerziell verfügbaren Systemen und etablierten Materialien auch auf weiterentwickelte 3-D-Drucker. Diese Druckverfahren sollen es ermöglichen, die Funktion der Gewebe über die Nachahmung ihrer Eigenschaften noch besser nachbilden zu können und den Prozess insgesamt zellfreundlicher und zellverträglicher zu gestalten. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren sollen diese nicht nur speziell auf die Bedürfnisse des Gewebedrucks angepasst, sondern spezifisch dafür entwickelt werden. Um die Forschung auf diesem Gebiet noch weiter auszubauen, wurde 2020 das Institut für Funktionsmaterialien und Biofabrikation (IFB) gegründet. Geschäftsführer ist der Leiter des Lehrstuhls, Prof. Dr. Jürgen Groll. Zudem konnte in Zusammenarbeit mit den Standorten Bayreuth und Erlangen ein Sonderforschungsbereich (SFB) der Deutschen Forschungsgemeinschaft angeworben werden. Er beschäftigt sich speziell mit der Thematik der Biofabrikation und der dadurch ermöglichten Herstellung funktionaler Ersatzgewebe. So werden alle hierfür benötigten Expertisen aus Chemie, Biologie, Ingenieurwissenschaften und der Klinik gebündelt. Das Biodruckverfahren könnte in Zukunft auch für die Wiederherstellung von geschädigten Muskelzellen Anwendung finden. Hierzu wird derzeit im Rahmen des EU-Projekts „BRAVE“ erforscht, welche Möglichkeiten einer Gewebeherstellung geschaffen werden können, damit sich dieses Konstrukt den ständigen Bewegungen dieser Körperteile anpasst. www.ukw.de/forschung-lehre/funktionswerkstoffe