Herz

Arzt-Depesche 7/2019

Mit dem 3D-Drucker zum neuen Herz

Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, ausschließlich auf Basis körpereigener Zellen per 3D-Gewebedrucker dicke, vaskularisierte und perfusionsfähige Herz-Patches herzustellen. Diese Errungenschaft könnte den Grundstein für die Herstellung patientenspezifischer Herztransplantate legen, die völlig ohne Immunmodulation und biodegradierbare Trägermaterialien auskommen.
Bereits heute bietet der 3-D-Gewebedruck die Möglichkeit, das Herzgewebe nach einem Infarkt wiederherzustellen. Dabei werden Herzzellen auf ein biodegradierbares Gerüst gepackt, wodurch die Zellen in das bestehende Gewebe integriert werden. Nachfolgend zersetzt sich das Gerüst langsam. Die Biokompatibilität des Gerüsts ist dabei ein entscheidender Faktor für den Erfolg dieser Methode.
n einem neuen Konzept generierten israelische Forscher aus Fettgewebe pluripotente Stammzellen, die sie zu kardialen Zellen ausdifferenzierten. Aus der extra-zellulären Matrix des Gewebes stellten sie ein Donor-spezifisches Hydrogel mit blutgefäßbildenden Zellen her. Beides diente zusammen mit einer Gelatine als Druckertinte für den 3-D-Gewebedrucker, der daraus etwa 2 mm dicke, dreidimensionale und auf den Patienten zugeschnittene vaskularisierte und kontraktile Patches herstellte. Um den Gewebe-Patch genau an den linken Ventrikel des Patienten anzupassen, wurde dessen Blutgefäßgeometrie anhand von CT-Scans und einem komplexen mathematischen Modell nachmodelliert. Mithilfe des 3-D-Druckers schafften die Wissenschaftler es, perfusionsfähige „Mini-Herzen“ mit einem triaxialen Lumen herzustellen, die sich in ersten Experimenten als perfusionsfähig und robust erwiesen. Bis zum 3-D-Druck vollständiger transplantationsfähiger Ersatzherzen ist es dennoch noch ein langer Weg. OH
Quelle: Noor N et al.: 3D printing of personalized thick and perfusable cardiac patches and hearts. Adv Sci (Weinh) 2019; 6(11): 1900344

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