Wissenschaftler der Technischen Universität (TU) Berlin entwickeln derzeit einen Bioreaktor, der menschlichen oder tierischen Zellen ideale Wachstumsbedingungen bietet. Mit den Schäumen aus Aluminiumoxid könnte man beispielsweise Medizinern helfen, passendes Zellgewebe für ihre Patienten zu züchten.
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„Solche Reaktoren lassen sich auch nutzen, um Wirkstoffe für Arzneien herzustellen.“, erläutert Professor Rudibert King, der das Forscherteam koordiniert.
Ärzte, Biotechnologen und Pharmazeuten wissen heute viel mehr über die Bildung und das Wachstum von Zellen in Organismen. Doch die technische Nutzung dieser Erkenntnisse lässt auf sich warten. „Für die TU Berlin bot sich damit die Gelegenheit, den technologischen Unterbau systematisch zu schaffen“, erzählt King. „Wir haben ein interdisziplinäres Verbundprojekt initiiert, das vier Fachgebiete unserer Universität vereint.“
Vorbild aus der Natur
Die Forschungen zielen vor allem auf Schäume aus Aluminiumoxid, einer Keramik, die sich anfühlt wie ein harter Zigarettenfilter. Vorbild für diese Idee ist die Natur: Der menschliche Knochen besteht im Innern aus einer lockeren, schaumartigen Substanz, aus Hydroxilapatit und Kollagen, in dem sich das Knochenmark befindet. Dort siedeln die Zellen, die zu weißen oder roten Blutkörperchen ausreifen.
„Das von uns verwendete Aluminiumoxid erwies sich als ideale Kinderstube für solche Zellen“, erläutert King. „Ähnlich wie im Knochen vermehren sich die Zellen, wenn man sie mit Nährlösung versorgt und die Abfallprodukte des Stoffwechsels abführt.“ Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass sich die Zellen an der Keramik viel wohler fühlen, als beispielsweise in einer Nährlösung im Reagenzglas.
Prototypen des Schaums entwickelt
Bislang gibt es einige kleine Prototypen des Schaums im Labor. „Es kommt darauf an, unsere Ergebnisse in großem Maßstab umzusetzen“, sagt King. Bei den Keramikschäumen stellte sich bald heraus, dass es nicht genügt, größere Schäume herzustellen, um mehr Zellen wachsen zu lassen. Deshalb setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Berlin jetzt auf ein modulares Konzept: In dem Bioreaktor werden Hunderte kleine Schwämme miteinander kombiniert.
(Nachrichten aus Berlin/TU Berlin, 26.09.2007 – DLO)
