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title: "Forscher drucken multidirektional orientiertes Kollagengewebe in 3D"
url: https://www.voxelmatters.com/de/forscher-drucken-multidirektional-orientiertes-kollagengewebe-in-3d/
date: 2025-05-18
modified: 2025-05-18
lang: de
author: "Edward Wakefield"
description: "Kollagen trägt dazu bei, unserem Gewebe Struktur, Stabilität und mechanische Festigkeit zu verleihen, was eine nützliche Sache ist, wenn man es modellieren und visualisieren kann. Es gibt zwar bereits einige..."
categories:
  - "AM-Forschung"
  - "Biomaterialien"
  - "Bioprinting"
  - "Medizinisches AM"
tags:
  - "future"
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word_count: 484
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# Forscher drucken multidirektional orientiertes Kollagengewebe in 3D

Kollagen trägt dazu bei, unserem Gewebe Struktur, Stabilität und mechanische Festigkeit zu verleihen, was eine nützliche Sache ist, wenn man es modellieren und visualisieren kann. Es gibt zwar bereits einige Methoden, die dies leisten können, aber keine ist so präzise wie nötig, und sie berücksichtigen auch nicht die Kostenwirksamkeit oder Sicherheit. Indem sie untersuchten, [wie sich Kollagen ausrichtet](https://www.voxelmatters.com/jellatech-develops-cell-based-human-collagen-for-bioprinting/) – und dabei weniger bekannte Aspekte des Proteins und seiner potenziellen Anwendungen beleuchteten – haben Forscher der Yokohama National University eine Methode zur Herstellung komplexer, multidirektionaler Gewebe mithilfe von Fluidikgeräten und 3D-Druck entwickelt.

[Die Ergebnisse der Studie](https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsbiomaterials.4c02156) wurden in ACS Biomaterials Science and Engineering veröffentlicht.

„Mit Hilfe einer Technik, die die Strömung zur Ausrichtung von Kollagenfasern und Zellen nutzt, ist es möglich, komplexe Gewebe mit mehreren Richtungen in Strömungskanälen herzustellen, die mit einem 3D-Drucker konstruiert wurden“, sagte Kazutoshi Iijima, außerordentlicher Professor an der YOKOHAMA National University und Autor der Studie.

Von den bestehenden Methoden, wie der magnetischen Ausrichtung und dem Elektrospinnen, sind beide mit Problemen behaftet: Bei der ersten Methode verbleiben magnetische Kügelchen im Modell, bei der zweiten muss ein flüchtiges organisches Lösungsmittel verwendet werden. Bei diesem Modell werden keine magnetischen Kügelchen oder flüchtige Chemikalien benötigt, sondern nur Kollagen. Die Herausforderung blieb jedoch bestehen: die Nachahmung komplexer orientierter Strukturen, wie sie [in der Lederhaut der Haut](https://www.voxelmatters.com/concord-hospital-researchers-treat-burns-with-3d-printed-skin/) oder im Schädelknochen zu finden sind.

Die Forscher fanden heraus, dass mit Hilfe einer Technik, bei der die Kollagenfasern und Zellen durch Strömung ausgerichtet werden, ein komplexes orientiertes Gewebe, wie es in der Haut oder in Schädelknochen vorkommt, mit einem 3D-Drucker hergestellt werden kann. Die Bedeutung der Ausrichtung des Kollagens liegt darin, dass es das Verhalten und die Funktion der Zelle beeinflussen kann - die richtige Ausrichtung des Gewebes ist also der Schlüssel zu seiner ordnungsgemäßen Funktion.

Die Forscher verwendeten eine mit [Zellen vermischte Typ-1-Kollagenlösung in einem Fluidikkanal](https://www.voxelmatters.com/purdue-researchers-3d-print-tiny-multilevel-microfluidic-devices/) (ein Durchgang oder Kanal, der dazu dient, den Fluss von Flüssigkeiten zu lenken, in der Regel im Mikrobereich) unter Verwendung einer 3D-gedruckten Masterform. Unter diesen Bedingungen konnten die Forscher das Modell dieser Studie entwickeln, das in der Lage ist, eine feine, mikroorientierte Struktur sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung für multidirektional orientierte Gewebe zu erzeugen. Dies wurde erreicht, indem die Strömung absichtlich entlang der Kollagenstrukturen geführt wurde, um die Fasern, Fibrillen und Fibroblasten wie gewünscht zu orientieren. Die Kontrolle über Größe und Richtung der orientierten Kollagen-Hydrogele ermöglicht eine präzise Herstellung von feinem Gewebe, ein Bereich, in dem diese Art der Herstellungstechnologie bisher nicht ausreichend war.

„Dieses System wird zur Anpassung [gewebespezifischer Modelle](https://www.voxelmatters.com/researchers-3d-print-hydrogels-to-mimic-human-tissue/) unter Verwendung feiner, multidirektional orientierter Biomaterialgerüste für die Herstellung verschiedener orientierter biologischer Gewebe führen“, sagte Shoji Maruo, Professor an der YOKOHAMA National University und Autor der Studie.

Die Zukunft dieser Technologie und Forschung liegt in der weiteren Entwicklung von Gewebemodellen, die die Bedeutung der Funktionalität, die die Orientierung mit sich bringt, beleuchten können. Die Forscher hoffen, diese Methode in Zukunft auch für Transplantationen und [In-vitro-Gewebsmodelle](https://www.voxelmatters.com/am4life-conducts-in-vitro-biocompatibility-tests-of-vibenite-350/) einsetzen zu können.