Innovativer Fortschritt im Bio-3D-Druck

In einer erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen der Hochschule München (HM) und der Technischen Universität München (TUM) untersuchte Herr Kaufmann in seiner Dissertation die Potenziale optischer Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Gewebemodelle. Betreut wurde die Promotion von Prof. Dr. Hauke Clausen-Schaumann und Dr. Stefanie Sudhop von der HM (CANTER) sowie Prof. Dr. Oliver Hayden vom Heinz Nixdorf Lehrstuhl für Biomedizinische Elektronik & Munich Institute of Biomedical Engineering an der TUM, TranslaTUM.

Strukturierungsverfahren für besseres Verständnis finden

Die 3D-Struktur und das Material der Zellumgebung spielen eine entscheidende Rolle für das Verhalten humaner Zellen und damit für das Zellwachstum, die Zellbewegung sowie die Differenzierung von Stamm- und Vorläuferzellen. Dreidimensionale Gewebemodelle sind von großer Bedeutung für das Verständnis grundlegender Zellfunktionen, die Erforschung neuer Therapien und für die Herstellung patientenspezifischen Gewebeersatzes. Trotz intensiver Forschungen fehlen jedoch oft geeignete Strukturierungsverfahren und Materialien, sodass noch häufig auf zweidimensionale Zellmodelle oder Tiermodelle zurückgegriffen wird.

3D-Druck mit Integration humaner Zellen

In seinem Projekt entwickelte Herr Kaufmann einen innovativen 3D-Drucker auf Basis der maskierten Stereolithographie. Dabei werden Biomaterialien mittels einer schaltbaren Photomaske belichtet, um Proteine der Zellumgebung zu vernetzen und formstabile dreidimensionale Strukturen herzustellen. Kaufmann gelang es, kollagenbasierte Proteine zu modifizieren, sodass sie optisch quervernetzt werden können. Diese Methodik ermöglicht eine optimale Formtreue bei gleichzeitiger Sicherstellung zellfreundlicher Umgebungsbedingungen. Ein wesentliches Element seiner Arbeit war die Integration humaner Zellen in den 3D-Druck-Prozess, wobei die Materialeigenschaften und Prozessparameter optimal auf das Zellüberleben und die Zellvitalität abgestimmt wurden. Diese systematische Vorgehensweise führte zur Etablierung eines neuen Verfahrens im Bio-3D-Druck, das auf Proteinen der Zellumgebung basiert und somit einen bedeutenden Beitrag zu diesem dynamischen Forschungsbereich leistet. Neben seiner Dissertation setzte Herr Kaufmann seine 3D-Druck-Expertise auch in Projekten seiner Arbeitsgruppen an der Hochschule München und der TUM ein.

Wir gratulieren Herrn Kaufmann recht herzlich zu dieser sehr beeindruckenden Leistung.