3D Druck Dienstleistungen mit lebenden Objekten

Man stelle sich vor, dass bei Brandverletzungen oder ähnlich schweren Verletzungen zukünftig ein 3D Drucker zum Einsatz kommt, der in kurzer Zeit etwas ausdruckt, das Ihre Wunde fachgerecht versorgen und die Heilung beschleunigen kann. Was für eine seltsame 3D Druck Dienstleistung wäre das denn? Nein, heute sprechen wir nicht von den Fortschritten mit dem 3D Druck lebender Zellen, die sich im 3D Drucker zu Gewebeteilen und vielleicht bald schon zu ganzen Organen drucken lassen.

Heute geht es vielmehr um den 3D Druck mit lebenden Bakterien. „Ja wozu das denn?“ mögen Sie sich fragen, aber tatsächlich sind wir ohne Bakterien als Menschen überhaupt nicht lebensfähig. Wir lernen nur nach und nach all die nützlichen Bakterien von den schädlichen Krankheitserregern zu unterscheiden. Viele Bakterien kümmern sich zum Beispiel um den Abbau von Giftstoffen im Körper. Andere verdauen Öl und sogar Kunststoffe. Eine weitere Klasse Bakterien bringen es fertig, als Stoffwechselprodukt eine sogenannte Nano Zellulose oder auch Nanocellulose herzustellen. Diese hochreine Zellulose lässt sich für viele Zwecke einsetzen, findet aber vor allem in der Medizin und hier bei den Implantaten eine breite Anwendung.

Bakterien als perfekte 3D Druck Dienstleister?

Den Forschern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ging es genau um solche nützlichen Bakterien. In ihrer 3D Druck Forschung gelang es ihnen, eine bestimmte Eigenschaft vieler Bakterien auszunutzen. Diese erzeugen einen Schutzfilm, um sich gegen Fressfeinde oder feindliche Umgebungen zu schützen. Die Forscher erzeugten ein Hydrogel, welches genau die entsprechenden Eigenschaften besitzt. Dieses Hydrogel reicherten sie mit gezüchteten Bakterien und entsprechenden Nährlösungen an. Die nun erzeugte Biotinte lässt sich tatsächlich im 3D Drucker zu komplexen Gebilden ausdrucken und lässt dabei die Bakterien am Leben. Nicht nur, das, sondern sie vermehren sich innerhalb der Konstruktionen munter weiter und erfüllen ihre Aufgaben. So ist es den Forschern möglich geworden, kleinste biochemische Fabriken herzustellen, die unablässig Stoffe verarbeiten oder gewünschte Materialien produzieren.

Biochemische Minifabriken aus dem 3D Drucker

Damit hat sich ein weites Feld für den sogenannten Biodruck aus dem 3D Drucker eröffnet. Lassen Sie uns als Beispiel auf die schweren Verletzungen zurückkommen. Nanocellulose besitzt im Nanobereich ähnliche Stabilität wie Kevlon oder Stahl. Biochemische Netzstrukturen, die sich aus Nanocellulose formen, weisen daher enorm stabilisierende Wirkungen für alle Materialien auf, in die sie eingelagert werden. Wenn also im Heilungsprozess zusätzlich zu normalen Wundverheilung eine exakt auf die Wunde angepasste biochemische Bakterienfabrik beigefügt wird, heilt die Wunde nicht nur schneller, sondern die nachwachsenden organischen Gewebe werden extrem verstärkt und stabilisiert.

Nach einer bestimmten Einwirkungszeit wird die Minifabrik dann wieder entfernt. In einer anderen Auswirkung dieser genialen 3D Druck Dienstleistung kann man sich durchaus schwimmfähige Apparaturen vorstellen, die im Wasser schwebend, ausgetretenes Erdöl abbauen. Die neue Entwicklung der Schweizer Forscherkollegen kann in ihren möglichen Einsatzbereichen noch gar nicht ausreichend abgeschätzt werden. Fest steht nur, dass sich auch bei dieser neuartigen 3D Druck Entwicklung sofort wieder hunderte Teams auf der ganzen Welt dahinterklemmen werden, um weitere faszinierende 3D Druck Dienstleistungen damit zu erforschen und zu entwickeln. Hier können Sie sich einen kurzen Filmbeitrag der ETH dazu anschauen.