Neues Verfahren

Wie „Mini-Fußbälle“ gegen Schmerzen helfen können

Kleines Foto: So sehen die fußballförmigen Mini-Käfige aus, auf denen die Stammzellen wachsen können. Die Zellen verbinden sich und bilden Knorpelgewebe, etwa für das ramponierte Knie.

(Bild: :NewAafrica-stock.adobe.com, TU Wien, Krone KREATIV)

Wiener Forscher haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von künstlichem Gewebe entwickelt. Das Verfahren klingt vielversprechend und weckt Hoffnungen für Schmerzpatienten.

Kaputte Knorpel in Knie oder Schulter können höllisch wehtun. Therapien gibt es verschiedene. Einen neuen Ansatz, um verletzte Knorpel zu ersetzen, haben Forscher der Technischen Universität Wien (TU) entwickelt. Mittels eines speziellen 3-D-Druckverfahrens erzeugen sie kleine, poröse Kügelchen aus biologisch abbaubarem Kunststoff.

Diese Kugeln sehen aus wie Mini-Fußbälle, haben eine käfigartige Struktur und werden mit Stammzellen besiedelt. „Auf diese Weise können wir erstmals zuverlässig Gewebe-Konstrukte erzeugen, in denen die Zellen ganz gleichmäßig verteilt sind und die Zelldichte sehr hoch ist. Mit bisherigen Ansätzen wäre das nicht möglich“, erklärt Forschungsleiter Aleksandr Ovsianikov.

So behalten Stammzellen ihre Form
Der Clou ist die Käfigstruktur. Denn: „Knorpelzellen aus Stammzellen zu kultivieren ist nicht die größte Herausforderung. Das Hauptproblem ist, dass man normalerweise wenig Kontrolle darüber hat, welche Form das entstehende Gewebe annimmt“, so Werkstofftechniker Oliver Kopinski-Grünwald.

Stammzellen können mit der Zeit ihre Form verändern oder schrumpfen. Die Mini-Fußbälle aus dem 3-D-Drucker verhindern das. Sind die Kugeln ausreichend mit Zellen besiedelt, kann man sie beliebig anordnen.

Benachbarte Kügelchen wachsen zusammen und verbinden sich. Es entstehe eine geschlossene Einheit, so die Wissenschafter der TU. 

Der Kunststoff baut sich in der Folge ab, das geformte Gewebe(der Knorpel) bleibt zurück. Der Ansatz könnte prinzipiell auch zum Nachbau von Knochen verwendet werden, heißt es. Doch da müsste man (zumindest ab einer gewissen Größe) auch Blutgefäße mit einbauen.