Optimierte Rezeptur: Neue Biotinte kann Zellumgebung noch besser darstellen
Sie soll biofunktional sein, also die natürliche Zell-Umgebung möglichst gut nachbilden, und sie soll druckbar sein: Biotinte. Beide Eigenschaften gleichzeitig zu bekommen, ist eine enorme Herausforderung, die herkömmliche Biomaterialien oft nicht erfüllen. Gemeinsam mit zwei Partnerfirmen haben Forschende des NMI nun einen wichtigen Schritt für den 3D-Biodruck geschafft.
Zellen haben besondere Ansprüche
Damit Zellen – auch außerhalb des Körpers – überleben und sich möglichst wohlfühlen, benötigen sie ganz bestimmte Bedingungen. Das wird durch die passende extrazelluläre Matrix erreicht, mit der Zellen gut interagieren können, was wichtig ist, um funktionelle, Gewebe-ähnliche Strukturen auszubilden. Durch zusätzliche Cellulose-Nanofibrillen wird die Biotinte mechanisch stabilisiert und gut druckbar.
Die Forschenden des NMI, Isabelle Schmidt und Hanna Hartmann, sowie ihre Kolleg:innen der ibidi GmbH (Experten für Zell-basierte Assays und Zellmikroskopie) und der schwedischen Firma Cellink (führend in der Entwicklung und Herstellung von 3D-Biodruckern und Biotinten) haben gemeinsam nach Wegen gesucht, Biotinte so zu optimieren, dass die enthaltenen Zellen eine möglichst passende Umgebung bekommen.
Nach zahlreichen Versuchen und ihren Auswertungen gelang es den Projektpartnern nun, die passenden Zutaten und die jeweils geeigneten Mengenanteile zu identifizieren – sozusagen die Rezeptur oder Formulierung der Biotinte.
Fernziel Wirkstoff-Testung
Wofür sollen diese Erkenntnisse genutzt werden? Diese Biotinte entstand im Rahmen des BMFTR-geförderten Eurostars-Projekts PTube Chip. Sie ist ein wichtiger Schritt hin zu dem Fernziel, mit Hilfe des 3D-Biodrucks von menschlichen Zellen ein in-Vitro-Modell zu schaffen, an dem sich etwa neue Medikamenten-Wirkstoffe testen lassen. Bis das tatsächlich möglich wird, sind aber noch einige weitere Schritte zu gehen.
Paper: Schmidt et al., Controlling renal epithelial cell behavior by tuning the mechanical and biological characteristics of bioinks. Elsevier, 2026.
DOI: 10.1016/j.bioadv.2026.215036
Partnerfirmen:
