Ohren aus dem 3D-Drucker

An der ETH Zürich werden menschliche Ohren mit echten Knorpel-Spenderzellen gedruckt. Das Ziel: Dereinst Kindern mit angeborenen Missbildungen neue Ohrmuscheln zu verschaffen.

Video «3D-Druck in der Medizin – Was geht und was (noch) nicht» abspielen

3D-Druck in der Medizin – Was geht und was (noch) nicht

6:05 min, aus Puls vom 19.9.2016

Auf den ersten Blick sieht es aus wie ein Plastikohr. Aber es ist eine menschliche Ohrmuschel, gedruckt mit menschlichem Zellmaterial. Matti Kesti ist Doktorand an der ETH Zürich auf dem Hönggerberg, im Institut für Knorpel-Engineering und -regeneration. Sorgfältig begutachtet er sein Werk. Er hat schon Dutzende solcher Ohren gedruckt, auch Nasen, doch bis jetzt trägt sie noch kein Mensch. «Wir sind in der Phase der Tierversuche, beobachten, ob das Material abgestossen wird oder gut einwächst. Bisher sind alle Versuche gut gelaufen», sagt er optimistisch.

Der Vorteil des gedruckten Ohrs: Es besteht aus biologischem Material. Im Gegensatz zu Implantaten wie künstlichen Hüftgelenken, besteht es aus echten menschlichen Zellen und sollte daher vom Körper besser angenommen werden. Im besten Fall wird ein angesetztes Ohr mit der Zeit von Hautzellen überwachsen und passt sich dem Körper an.

Vermeiden von komplizierten Operationen

Die ETH-Forscher arbeiten mit dem ORL-Zentrum der Klinik Hirslanden Zürich und mit dem Kantonsspital Luzern zusammen, wo heute Kindern, die mit fehlenden Ohrmuscheln zur Welt kommen, in aufwändigen und schmerzhaften Operationen Ohren geformt und eingepflanzt werden.

Für das Knorpelmaterial müssen die Kleinkinder eigene Rippen opfern. Die bislang so geformten Ohren haben allerdings nicht die Perfektion eines natürlichen Ohres. Anders dagegen die Ohren aus dem 3D-Drucker: «Wenn wir den Kindern Ohren aus ihrem Zellmaterial drucken», erklärt Matti Kesti, «können wir die Form und Grösse präzise bestimmen, und sie brauchen im besten Fall auch weniger Operationen.»

Aber, so Marcy Zenobi-Wong, die Leiterin des ETH-Labors: «Geeignet ist die Technik heute erst für wenig komplexe Organe. Die Leber beispielsweise hat viele Blutbahnen und erfüllt viele metabolische Funktionen. Eine solche zu drucken ist heute realistisch betrachtet noch nicht möglich.» Anwendungsgebiete von 3D-Druck in der Medizin sind daher vor allem Knorpelstrukturen oder Haut. Wichtig ist aber, dass zuerst in Versuchen die mechanische Stabilität und die Sicherheit der Bio-Produkte eruiert wird.

3D-Knochen noch meist aus Titanium

Auch Knochen dürften bald gedruckt werden, passgenau und im besten Fall langlebiger als künstliche Implantate. Ralf Schumacher von der Hochschule für Life Sciences in Basel produziert mit seiner Firma Mimedis individuell gedruckte Knochen aus Titanium-Staub für Kliniken, wie etwa das Kantonsspital Aarau. «Diese individuellen Implantate werden heute vor allem für Knochen-Ersatz-Operationen im Gesicht bestellt. Bis auch Knochen aus Bio-Material, das heisst aus menschlichen Zellen gedruckt werden können, wird es noch einige Jahre dauern.»

Sendung zu diesem Artikel