Erste Hornhaut mit 3D-Drucker hergestellt

Spezielle «Bio-Tinte» könnte unendlichen Vorrat für Transplantationen bringen.

von Pressetext 01.06.2018

Forscher der britischen Newcastle University haben es eigenen Angaben zufolge geschafft, die erste menschliche Hornhaut (Engl.: Cornea) mit einem einfachen 3D-Drucker herzustellen. Um das zu ermöglichen, haben sie eine spezielle «Bio-Tinte» entwickelt, die sich aus Stammzellen eines Spenders mit gesunder Hornhaut und anderen chemischen Bestandteilen wie Alginsäure und Kollagen zusammensetzt. Die Mixtur bildet die Basis zum Druck der runden, durchsichtigen Scheiben, der pro Stück nur knapp zehn Minuten in Anspruch nimmt. Das neue Verfahren, das sich sogar individuell anpassen lässt, soll künftig einen unendlichen Vorrat an Spenderhornhaut für Transplantationen bereitstellen.

Weltweiter Engpass

«Die ‹Cornea› ist der gewölbte vordere Teil der äusseren Augenhaut, der beim Sehen vor allem für die Lichtbrechung und die Fokussierung zuständig ist», erklärt Che Connon, Professor für Tissue Engineering an der Newcastle University. Laut dem Projektleiter gibt es einen deutlichen Engpass, wenn es um Transplantationen dieses wichtigen Teils des menschlichen Auges geht. «Weltweit warten rund zehn Millionen Menschen auf einen entsprechenden Eingriff, der sie vor kornealer Blindheit bewahrt. Hinzu kommen knapp fünf Millionen Personen, die nach einer Verbrennung, einem Laser-Eingriff oder verschiedenen Krankheiten aufgrund von kornelaer Vernarbung an einem totalen Sehverlust leiden», betont der Experte.

Dass es nun geglückt ist, ein relativ einfaches und kostengünstiges Produktionsverfahren für menschliche Hornhaut zu finden, sei ein «riesiger Schritt nach vorne». «Viele Forscher-Teams rund um den Globus haben versucht, einen idealen Rohstoff zu finden, um Corneas künstlich herzustellen. Unsere einzigartige Bio-Tinte hält die Stammzellen am Leben und stellt ein Material zur Verfügung, das gleichzeitig fest genug ist, um seine Form zu halten, und weich genug, um es aus der Öffnung eines 3D-Druckers zu quetschen», so Connon.

Massgeschneiderte Produktion

Die Forscher aus Newcastle rund um Connon und seinen Co-Autor Steve Swioklo haben ihren Ansatz mittlerweile sogar schon so weit verfeinert, dass sie in der Lage sind, Corneas massgeschneidert nach den jeweiligen spezifischen Bedürfnissen eines Patienten zu produzieren. Dabei wird zunächst das Auge des Betroffenen millimetergenau gescannt und vermessen. Die gesammelten Daten werden anschliessend an den Drucker weitergeleitet. Dieser spuckt dann in wenigen Minuten eine detailgetreue Nachbildung der Original-Hornhaut aus.

«Unsere Corneas aus dem 3D-Drucker müssen nun noch mehrere Testdurchläufe überstehen. Es wird wohl noch mehrere Jahre dauern, bis wir tatsächlich die Möglichkeit haben werden, sie für Transplantationen zu nutzen», räumt Connon ein. «Nichtsdestotrotz konnten wir einwandfrei zeigen, dass unsere Methode wirklich das Potenzial hat, die weltweite Knappheit zu bekämpfen», ist der Wissenschaftler überzeugt.


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