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Projektübersicht

Entwicklung und Erforschung einer Plattform für das 3D-Bio-Printing von künstlichem Gewebe in einem Netzwerk kleiner und mittlerer Unternehmen (3D-Bio-Net)

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Projektbeschreibung

Ziel von 3D-Bio-Net ist die Erforschung einer offenen, generischen Plattform für das “3D-Bio-Printing”, d.h. für den digitalen Druck von künstlichem Gewebe und deren beispielhafte Erprobung in zwei bedeutenden Anwendungsfeldern (Gewebeersatzforschung und in vitro Organmodelle). Der komplette Arbeitsablauf für die digitale Produktion von dreidimensionalen künstlichen biologischen Geweben soll mit einem spezifisch für den Zweck des 3D-Bio-Printing konzipierten Laborgerätes, einer CAD- und Steuersoftware, einer Palette validierter Biomaterialien und einer Sammlung von Prozessbeschreibungen erprobt und demonstriert werden. Dementsprechend wird ein 3D-Bio-Printer entwickelt, den als besonders innovative Merkmale die sterile Verarbeitung von Biomaterialien mit Hilfe von Einwegkomponenten, die Nutzung von drei unterschiedlichen Druckverfahren in Kombination und eine enge Anlehnung an Software und Datenstrukturen aus dem Bereich des industriellen 3D-Druck auszeichnen. Der 3D-Bio-Printer soll das vollautomatische Drucken von komplexen dreidimensionalen Strukturen ermöglichen, welche aus lebendem Gewebe bzw. von Organmodellen unter Verwendung von Materialien und Prozessen bestehen, die im Rahmen der weiteren Entwicklung der 3D-Bio-Printing Plattform sukzessive erarbeitet und optimiert werden. Mit Hilfe des 3D-Bio-Printers werden Druckprozesse und Biotinten entwickelt, erprobt und validiert, um eine Bibliothek von Materialien und Prozessbeschreibungen zu schaffen, die das 3D-Bio-Printing in Zukunft erleichtern und eine Standardisierung ermöglichen soll. Zwei konkrete Applikationen aus den Bereichen der Gewebeersatzforschung (Knochen bzw. Knorpel) bzw. der in vitro Organmodelle (Blut-Hirn-Schranke bzw. Niere) werden mit Hilfe des 3D-Bio-Printers und eines mikrofluidischen Chips umgesetzt, um die 3D-Bio-Printing Plattform zu erproben.

Laufzeit

01.08.2017 bis 31.07.2020

Projektleitung

Dr. Stefan Zimmermann (Prof. Dr. Roland Zengerle)

Ansprechpartner/in

Dr. Stefan Zimmermann
Telefon:+49 761 203-73283

Kooperationspartner

BioFluidix GmbH Infoteam Software AG Kunststoff Institut Südwest NMI Universitäts-Klinikum Freiburg ibidi GmbH vasQlab@KIT CellGenix GmbH Verbundkoordination: microTEC Südwest e.V.

Finanzierung

BMBF (KMU-NetC)

Schlagworte

3D-Bioprinting, Drop-on-demand, Extrusion, Tissue Engineering, Organ-on-Chip, Biotinte, Hydrogele, Zellbiologie, Zytokompatibität, Prozessentwicklung, drop-on-demand, extrusion, tissue engineering, organ-on-chip, bio-ink, hydrogel, cell-biology, cytocompatibility, process development
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