Hjärta eller njure från en 3D-skrivare? Fraunhofer Institute utvecklar biobläck

Som en del av PhysioINK-projektet utvecklar forskare vid Fraunhofer Institute nya ”biobläck” gjorda av kollagen och elastin — de strukturproteiner som utgör en stor del av mänsklig vävnad. Utvecklingen av dessa ”biobläck” innebär att flera viktiga utmaningar måste lösas:

• Bläcken måste vara tillräckligt lättflytande för att kunna skrivas ut.
• Efter utskriften måste de dock åter bilda en naturlig, fibrös vävnadsstruktur.
• Samtidigt måste de levande celler som införlivats i materialet överleva.

För att hantera dessa utmaningar har forskarna utvecklat en mekanism där cellulosasulfat inledningsvis stabiliserar kollagenmolekylerna, vilket gör det möjligt att skriva ut dem över huvud taget. En efterföljande temperaturförändring får sedan kollagenet att åter självorganisera sig på naturlig väg.

Hittills har detta tillvägagångssätt tydligen i högre grad förlitat sig på syntetiska eller kemiskt modifierade material. Forskarna i PhysioINK-projektet använder däremot fysiologiskt material gjort av proteiner — samma typ av material som verkliga organ består av.

Temperaturen, tillsammans med en något högre kollagenhalt, spelar en avgörande roll för att hålla det organiska bläcket stabilt och förhindra att det bildar gel. En tidig framgång har varit framställningen av 3D-utskrivna hudvävnadsmodeller.