Sebastian Scholpp, M.Sc.

In der Implantatentwicklung besteht ein großes Interesse an der Herstellung personalisierter Implantate aus körpereigenen Zellen. Im Bereich des Tissue Engineerings hat sich der 3D-Biodruck für den Aufbau solch hierarchisch strukturierter Gewebe etabliert. Trotz erster Erfolge bei der Züchtung von Geweben wie Knochen- und Muskelgewebe, mangelt es rein biogedruckten Geweben häufig an mechanischer Stabilität, was ihre Eignung als Implantate gefährdet. Das Leitthema „Biohybride Implantate“ am Fachgebiet für BioMedizinische Drucktechnologie forscht genau an diesen Problemstellungen und versucht durch gezielte Integration von textiler Faserverstärkung eine Lösung zu finden. Die drei größten technologischen Herausforderungen, die diesem Ziel im Wege stehen, sind:

• die hierarchische Strukturierung unterschiedlicher Zelltypen und Matrix-Materialien,

• die Sicherstellung der Nährstoffversorgung in mehreren Millimeter dicken Zell-Strukturen,

• die Erreichung der erforderlichen mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Elastizität, Anisotropie).

Meine Forschung beschäftigt sich mit der Kombination eines konventionell gefertigten Faserverbunds und dem 3D-Biodruck. Bei dem Faserverbund handelt es sich hierbei um ein sogenanntes Abstandsgewirk, das einstellbare mechanischen Eigenschaften bietet. Durch gezielte Kombination mit zellbeladenen Hydrogelen soll diese durch anschließende Kultivierung zu funktionalen biologischen Geweben reifen und dreidimensionale Implantatstrukturen ermöglichen. Im Rahmen meines Projekts untersuche ich deshalb die Faser-Matrix-Interaktion sowie die zellbiologische Charakterisierung.