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Eine exakte Nachbildung von Hirngewebe wurde mit einem 3-D-Drucker hergestellt
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
Das menschliche Gehirn enthält mehr als 80 Milliarden Nervenzellen und die Forscher standen vor der schwierigen Aufgabe, künstliches Gewebe zu schaffen, um die Funktionsweise des Gehirns zu untersuchen. Doch alle Versuche scheiterten.
In einem Forschungszentrum in Australien ist es Spezialisten gelungen, dieses Problem nahezu zu lösen. Das ACES-Zentrum druckte ein 3D-Modell, das nicht nur die Struktur des Hirngewebes nachahmt und aus Nervenzellen besteht, sondern auch relativ korrekte neuronale Verbindungen bildet.
Die Kosten für Hirngewebe für Tests sind recht hoch. Bei der Entwicklung neuer Medikamente geben Pharmahersteller enorme Summen (Millionen von Dollar) für Tierversuche aus. Es ist erwähnenswert, dass sich selbst nach erfolgreichen Tierversuchen bei Tests am Menschen herausstellt, dass die Medikamente die gegenteilige Wirkung haben. Wissenschaftlern zufolge liegt dies daran, dass sich das menschliche Gehirn von dem von Tieren unterscheidet.
Das 3D-gedruckte Hirngewebemodell ist dem menschlichen Hirngewebe sehr ähnlich und dürfte nicht nur für die Erprobung neuer Medikamente nützlich sein, sondern auch bei der Erforschung verschiedener atrophischer Erkrankungen und Hirnstörungen.
Der Autor des Forschungsprojekts, Professor Gordon Wallace, erklärte, dass die Entwicklung seiner Forschungsgruppe als großer Fortschritt angesehen werden könne, da das getestete Hirngewebe nicht nur ein besseres Verständnis der Funktionsweise des Gehirns und der Entstehung bestimmter Krankheiten ermögliche, sondern auch große Chancen für Pharmaunternehmen eröffne.
Es sei noch zu früh, über den Druck eines vollwertigen Pop-Gehirns zu sprechen, sagt Wallace, aber zu wissen, wie man Zellen so anordnet, dass sie die richtigen neuronalen Verbindungen bilden, sei an sich schon ein Durchbruch.
Um die sechsschichtige Struktur zu schaffen, entwickelten Wissenschaftler eine spezielle biologische Farbe auf Basis natürlicher Kohlenhydrate. Diese einzigartige Farbe ermöglicht eine präzise Zellverteilung in der gesamten Materialstruktur und bietet so einen außergewöhnlichen Zellschutz.
Biologische Farbe ist speziell für den 3D-Druck konzipiert und kann unter normalen Bedingungen zum Züchten von Zellen verwendet werden, ohne dass teure Geräte erforderlich sind.
Das Ergebnis eines solchen Drucks ist eine Schichtstruktur, die genau der in natürlichem Hirngewebe entspricht. Die Zellen sind in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet und verbleiben in den ihnen zugewiesenen Schichten.
Diese Entwicklung eröffnet laut Wallace die Möglichkeit, andere, komplexere Drucker zur Erstellung von Testmodellen zu verwenden.
Die Experten wiesen zudem darauf hin, dass das neue Druckprinzip in der Neurochirurgie noch nicht eingesetzt werden könne, da das künstliche Hirngewebe nur eine kurze Lebensdauer habe und das 3D-Modell trotz der präzisen Nachbildung zudem kein hundertprozentiges Analogon zum echten Gehirn darstelle.
Bisher wurden alle künstlichen Modelle in zwei Dimensionen erstellt, aber das neue 3D-Modell bringt die Forschung näher an die realen Bedingungen.
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