Leibniz Universität

Menschliche Gefäße aus dem 3D-Drucker

Durch eine Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft können am Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität entwickelte Gefäßprothesen optimiert werden.

Finger in Schutzhandschuh halten kleines Röhrchen mit wabenförmiger Oberfläche. — Die 3D-gedruckte Gerüststruktur, an der die menschlichen Zellen wachsen können – im Bild in einem ersten Versuch benetzt mit Wasser und Lebensmittelfarbe.

Um Thrombosen und Gefäßverschlüssen entgegenzuwirken, kommen bereits heute Gefäßimplantate zum Einsatz. Synthetisch hergestellte Gefäß-Implantate sind für Patienten jedoch mit Risiken verbunden: Sie können sich durch Plaques und Thrombosen verschließen oder sich infizieren. Eigenvenenimplantate sind demgegenüber aber gerade bei Gefäßpatienten selten verfügbar. Das Team von Prof. Dr. Cornelia Blume vom Institut für Technische Chemie der Leibniz Universität Hannover (LUH) hat deshalb eine bioartifizielle Gefäßprothese entwickelt. Diese besteht aus biologisch abbaubaren Gerüststrukturen aus dem 3D-Drucker, die mit körpereigenen menschlichen Zellen besiedelt werden. Um die Herstellung dieser Gefäßprothesen weiter zu optimieren, erhalten die Wissenschaftler jetzt eine Förderung von rund 700.000 Euro für drei Jahre von der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Herstellungsverfahren in Bioreaktor

Ziel ist es vor allem, das Herstellungsverfahren in einem eigens dafür entwickelten Bioreaktor zu verfeinern, um die Qualität eines menschlichen Gefäßes zu erreichen. Dazu wird die 3D-Gerüststruktur mit menschlichen Zellen aus dem peripheren – also dem in den Adern fließenden – Blut besiedelt und unter Druckbedingungen im Bioreaktor dynamisch kultiviert. „Das ist notwendig, um die bioartifiziellen Gefäßprothesen mit der nötigen biomechanischen Belastbarkeit und einer anti-thrombogenen Oberfläche herzustellen“, sagt Prof. Blume. Ihr Team ist angesiedelt im Niedersächsischen Zentrum für Biomedizintechnik, Implantatforschung und Entwicklung (NIFE), das seit 15 Jahren Kompetenzen der Leibniz Universität Hannover, der Medizinischen Hochschule Hannover und der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover bündelt. Klinischer Projektpartner bei der Entwicklung der Gefäßprothesen ist Prof. Dr. med. Mathias Wilhelmi, Chefarzt für Gefäßchirurgie am St. Bernward Krankenhaus in Hildesheim und als Forscher assoziiert mit der Medizinischen Hochschule Hannover.