Das Ziel von Fiber4Ink ist die Erforschung einer neuartigen Materialplattform für den 3D-Biodruck (eine sogenannte Biotinte), mit denen die folgenden Hürden genommen werden können:

(i) Die räumliche Orientierung von funktionsspezifischen Zellen im 3D-Gewebemodell.

(ii) Die lokale und zelltypspezifische Stimulation durch Wirkstoffe in multizellulären Co-Kulturen.

(iii) Die elektrische Signaltransduktion bei der Kultivierung von Zelltypen, wie Nerven- oder Muskelzellen, die auf eine elektrische Signalweiterleitung angewiesen sind.

(iv) Die Nährstoffversorgung von Zellen in Gewebestrukturen über die Diffusionsgrenze von wenigen Hundert Mikrometern hinaus.

Hierzu werden die ausgezeichneten zell-biologischen Eigenschaften von Protein-basierten Hydrogelen, die aus der extrazellulären Matrix gewonnenen werden können, mit den multifunktionalen physiko-chemischen Eigenschaften von Mikrofasern kombiniert. Auf Grund ihrer guten Verfügbarkeit und ihrer hohen Biofunktionaltät sind Proteinbasierte Hydrogele, wie z.B. Kollagen oder Elastin, eine beliebte Wahl für einen Großteil der heute durchgeführten Ansätze zur Gewebezüchtung. Während sich die Materialien hervorragend für klassische Tissue Engineering Methoden, wie dem Gießen oder Beschichten von Gerüststrukturen eignen, stellt ihre Verarbeitung mittels 3D-Biodruck auf Grund der meist komplexen Gelierkinetik sowie den vergleichsweise geringen mechanischen Eigenschaften eine große Herausforderung dar. Durch die Integration von Fasern können die Fließeigenschaften und Mechanik der Gele verbessert werden. Zusätzlich wird hierdurch die gezielte Steuerung des Zellwachstums durch räumliche Orientierung, lokale Stimulation, Signaltransdution und Nährstoffversorgung erschlossen. Schlussendlich soll am IDD ein funktionales Nervenzellmodell erstellt werden. Bei erfolgreicher Umsetzung von Fiber4Ink ergeben sich zukünftig breit gefächerte Anwendungsmöglichkeiten der Materialplattform, die von hoher Relevanz für die Medizintechnik (biobasierte Implantate), die Pharma- und Chemieindustrie (Gewebemodelle) sowie die Lebensmittelbranche (Cellular Agriculture und Cultured Meat) sind.