Beim 3D-Biodruck handelt es sich um einen der am schnellsten wachsenden Bereiche innerhalb der Biomedizin. Diesem wird ein hohes Potenzial zugesprochen für den zukünftigen Gewebe- und Organersatz aus dem Labor sowie für organähnliche in-vitro Modelle zur präklinischen Entwicklung von Wirkstoffen. Aufgrund ihrer strukturellen Ähnlichkeit zur nativen Extrazellulärmatrix werden zur Generierung von solchen 3D-Modellen häufig Hydrogele eingesetzt, da diese sehr gute Umgebungsbedingungen für die dreidimensionale Kultur von lebenden Zellen bieten. Biofunktionelle Hydrogele weisen im Zusammenhang mit dem 3D-Biodruck jedoch Schwachstellen auf, die teilweise auf das statische quasi-kovalente Vernetzungsverhalten der gegenwärtig verwendeten Hydrogele zurückzuführen sind.

Meine Forschung beschäftigt sich daher mit neuartigen Materialformulierungen im Beriech der Hydrogele, welche ein dynamisches Vernetzungsverhalten aufweisen. Solche selbstheilenden Hydrogele ermöglichen zudem auch die Nachahmung von biochemischen Wechselwirkungen in natürlich vorkommendem Gewebe. Ziel meines Projektes ist die Erforschung von 3D-Biodruckprozessen und der zugehörigen Hardware zur Verarbeitung der entwickelten selbstheilenden Hydrogele zu stabilen 3D-Konstrukten bzw. Gewebemodellen. Diese könnten zukünftig als biologische Demonstratoren für Wirkstoff- und Toxizitätstests eingesetzt werden, wodurch ein wesentlicher Beitrag zur Reduzierung von Tierversuchen geleistet werden kann.