Medizintechnik-Student der FH OÖ Fakultät Linz macht Bioprinting leichter zugänglich
01.12.2022
Der erste Schritt kam von einem Team um FH-Assistenzprofessor Dr. Armin Hochreiner: Da es eine Kernkompetenz von Forschungslaboren ist, Experimente unter denselben Rahmenbedingungen mehrmals zu reproduzieren, entwickelte man einen Open-Source-Bioprinter, welcher mit geringen finanziellen Mitteln nachgebaut werden kann. Dieser ist in der Lage, mit Zellen versehene Hydrogele reproduzierbar sowie kostengünstig zu drucken. Generell kann ein Bioprinter Gewebe und Strukturen aus künstlich vorgezüchteten Zellen herstellen. Mit seiner Bachelorarbeit am Linzer Studiengang Medizintechnik der FH Oberösterreich sorgte Lukas Wakolbinger dafür, dass der Bioprinter leichter und effizient in der Praxis angewendet werden kann.
Dazu konzipierte Wakolbinger die Ansteuerung des Bioprinters neu und veränderte auch sicherheitsrelevante Komponenten. Dadurch hat er die Usability maßgeblich verbessert, das Gerät ist nun für die Mitarbeiter*innen von Forschungslaboren leichter nachzubauen: „Viele Teile des Bioprinters sind sozusagen recycelt oder eigenhändig 3-D gedruckt. Dadurch können die Kosten für ein solches Gerät bei unter 190 Euro gehalten werden“, erläutert Walkobinger, der nun Masterstudent der Linzer FH OÖ-Medizintechnik ist. Für viele Forscherteams, deren Budgets immer genau kalkuliert werden müssen, werde ein Bioprinter somit leistbar.
Ein weiteres Merkmal des in seiner wissenschaftlichen Abschlussarbeit überarbeiteten Bioprinters ist laut Wakolbinger dessen Modularität. Die Ansteuerung der 3D-Stage - also das Mainboard - wird separat von der Temperaturregelung ausgeführt, ebenso ist die Ansteuerung für die Durchflussregelung durch die Düse ein separates Modul. Somit ist der Bioprinter einfacher erweiterbar, die Systeme arbeiten teilweise unabhängig voneinander. Auch Fehlerursachen können daher einfacher gefunden werden.
Vielfältigkeit als Motivation
Was hat den Medizintechnik-Studierenden bei diesem Projekt motiviert? „Zum einen das breite Aufgabengebiet, welches die Themen 3D-Konstruktion, Elektronik und Programmierung bis hin zur Regelungstechnik beinhaltet hat. Zum anderen konnte ich Verbesserungen vornehmen, die einen unmittelbaren praktischen Nutzen zeigen. Weil auch beim Forschen die Ästhetik zählt: Den Bioprinter konnte ich optisch aufwerten, indem ich auch ein Gehäuse dafür entworfen habe.“
Gezüchtetes Herz als Zukunft des Bioprintings?
„Der 3D-Druck in der Medizin - wie etwa 3D-Bioprinting - könnte in Zukunft ein riesiges Potential an Möglichkeiten eröffnen. Ich denke da an das Drucken von Organen mit körpereigenen Zellen. Auch mit kostengünstigen Systemen kann oft wertvolles Know-how erzielt werden. Lukas Wakolbinger konnte mit seinem Engagement wertvolle Verbesserungen an dem Low-Cost-Bioprinter erzielen“, erklärt FH-Ass. Prof. Hochreiner und Wakolbinger ergänzt: „Ein Forscherteam aus Israel hat jüngst schon ein in Ansätzen funktionsfähiges Herz vorgestellt. Ich muss sagen, das hat meine Faszination für die Medizintechnik nochmals gesteigert.“
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