Verletzte oder kaputte Knorpel können zu sehr unangenehmen Schmerzen führen. Viele Forschungen haben sich bereits damit beschäftigt, Gewebe im Labor herzustellen, um beschädigte Knorpel ersetzen zu können. Bisher scheiterten die meisten dieser Vorhaben allerdings. Aus Stammzellen Knorpelzellen zu kultivieren sei zwar erstmal gar nicht so schwierig. Trotzdem scheitere es oft an der fehlenden Kontrolle über die Form des entstehenden Gewebes, so Oliver Kopinski-Grünwald, einer der Autoren der Studie.
„Minifußbälle“ verschaffen Abhilfe
An der TU Wien hat ein Forschungsteam nun eine Methode geschaffen, die derartigen Problemen entgegenwirken soll. Und zwar mit einer Technik, die sich laut eigenen Angaben von anderen Methoden deutlich unterscheide. Mittels eines speziellen Präzisions-3-D-Druckverfahrens wurden winzige, poröse Kügelchen aus biologisch verträglichem und abbaubarem Kunststoff erzeugt, die dann mit Zellen besiedelt wurden.
Der Gamechanger ist dabei die Struktur der Kügelchen. Diese ist nämlich käfigartig angeordnet und erinnert damit ein bisschen an einen Fußball. Das dadurch entstandene Gerüst ist für eine funktionierende Knorpeltransplantation allerdings zu klein: Es hat einen Durchmesser von nur 0,33 Millimeter. Aus diesem Grund werden mehrere Kugeln zusammengefügt, was dank der neuen Methode erstmals möglich ist.
Bisher war es schwierig, größere Gewebestrukturen aufzubauen, da ihr Aufbau es erschwert, dass einzelne Zellkügelchen nachhaltig miteinander verwachsen. Nun konnte das Wiener Forschungsteam allerdings nachweisen, dass durch die käfigartige Struktur der „Minifußbälle“ ein nahtloses Zusammenwachsen der Kügelchen ermöglicht wird.
Kunststoffstrukturen bauen sich selbstständig ab
Durch die winzigen 3-D-gedruckten Gerüste werde der Gesamtstruktur mechanische Stabilität geboten, heißt es seitens der TU. Im Laufe der Zeit würden sich die Kunststoffstrukturen dann selbstständig abbauen und nach Monaten einfach verschwinden. Übrig bleibe das fertige Gewebe in seiner gewünschten Form.
Dieser Ansatz findet nicht nur bei der Knorpelproduktion Anklang. Auch Knochengewebe könne so hergestellt werden. Laut Kopinski-Grünwald ist nun allerdings ein erstes Ziel, Knorpelgewebsteile zu produzieren, die man nach einer Verletzung in bestehendes Knorpelmaterial einsetzen könne.