Förderprojekte

Förderbeginn 01.01.2025

Biofabrikation anisotroper Strukturen für In-vitro-Gewebemodelle

Prof. Dr. Jürgen Groll
Universität Würzburg
Department of Functional Materials in Medicine and Dentistry

Prof. Dr. Sarah Heilshorn
Stanford University
Department of Materials Science & Engineering

Die Arzneimittelforschung, -prüfung und Krankheitsforschung basiert noch immer stark auf Tierversuche. Es ist jedoch allgemein anerkannt, dass solche Modelle keine ausreichend genauen Ergebnisse liefern können, wenn es um die Auswirkungen auf den Menschen geht. Angesichts dieser Einschränkungen ist die Entwicklung zuverlässiger In-vitro-Modelle menschlichen Gewebes von entscheidender Bedeutung. Der Forschungsbereich der Biofabrikation hat sich dieser Herausforderung gestellt, indem er die Herstellung von Gewebemodellen durch Biodruckverfahren automatisiert, wodurch die genaue Dosierung und Ablage von Biomaterialien und lebensfähigen Zellen zur Herstellung lebender Gewebe kontrolliert werden kann. Ein Schlüsselmerkmal vieler Gewebe, wie Muskeln und Sehnen, ist die Ausrichtung von extrazellulären Matrixkomponenten und eingebetteten Zellen, die für die Funktionalität entscheidend ist. Wir gehen davon aus, dass eine hybride Biofabrikationsstrategie, die sowohl Schmelzelektroschreiben (MEW=-Fibrillierung als auch diffusionsbasierten Extrusionsdruck von rekombinanten Proteinhydrogelen nutzt, dazu verwendet werden kann ein lebendes, gedrucktes Konstrukt mit mehreren Längenskalen in hierarchischer Ausrichtung herzustellen. Daher ist es unser Ziel in diesem Projekt, Biofabrikationstechniken aus beiden Laboren (MEW-Fibrillation und diffusionsbasierter Extrusions-Biodruck) zusammenzuführen, um die ausgerichteten, Faserstrukturen im Muskelgewebe für die Entwicklung von für den Menschen relevanten In-vitro-Modellen nachzubilden.