Tissue Engineering - Wegweisende Zukunftstechnologie

Tissue Engineering meint sinngemäß übersetzt, Gewebekonstruktion oder -züchtung. Ziel ist die künstliche Fertigung biologischen Gewebes durch die gerichtete Kultivierung von Zellen. Dadurch soll krankes Gewebe bei einem Patienten ersetzt oder regeneriert werden. Bereits heute lassen sich mit dem Tissue Engineering verletzter Knorpel und andere geschädigte Strukturen reparieren. Doch dies ist erst der Anfang. Verschiedene Forscherteams, viele davon auch in Deutschland, versuchen derweil die künstliche Konstruktion biologischen Gewebes voranzutreiben und auszuweiten. Experten gehen mittlerweile davon aus, dass sich künftig ganze Organe im Labor heranziehen lassen werden. Was klingt wie eine Hollywood-Inszenierung, ist in der Tat durchaus denkbar. Durch Methoden wie den 3D-Druck lebender Zellen lassen sich vermehrt auch immer filigranere biologische Ersatzteile fertigen.

Weiterhin stellt Tissue Engineering auch das Begehren nach einem plausiblen Bedürfnis dar. Nicht nur in Deutschland altert die Bevölkerung zunehmend und mit ihr das Verlangen nach innovativen Behandlungsmethoden. Tissue Engineering liefert hier eine nachhaltige Möglichkeit, vor allem die Krankheiten zu lindern, an dem der alternde Bevölkerungsteil leidet. Darunter fallen etwas Volkskrankheiten wie Arthrose. Weiterhin kann durch Tissue Engineering ein ganz empfindliches Problem gelöst werden, namentlich das der Organtransplantationen. 2020 standen etwa 9100 Menschen in Deutschland auf der Warteliste für ein Spenderorgan. Demgegenüber gab es bundesweit 913 Organspenderinnen und Organspender. Tissue Engineering ermöglicht hier neue Möglichkeiten. Ferner lässt es die bisweilen äußerst emotional geführte Debatte über den Organspendeausweis und das Selbstbestimmungsrecht des Einzelnen obsolet werden. Somit ist das Tissue Engineering auch aus ethischer Sicht eine wünschenswerte Technologie.

Der menschliche Körper ist wundersamerweise dazu in der Lage viele Verletzungen eigenständig zu heilen. Brüche verheilen, Wunden schließen sich und blaue Flecke sind schnell spurlos verschwunden. Doch auch dieses Wunder der Selbstheilung hat seine natürlichen Grenzen. Nicht immer gelingt es dem menschlichen Körper eine Verletzung oder einen Defekt zu regenerieren. So bleiben Teile des Herzmuskels nach einer Entzündung oder gar einem Infarkt permanent zerstört. Aus diesem Grund versuchen Biologen, Mediziner und Ingenieure seit einigen Jahren interdisziplinär Methoden zu entwickeln, welche den Körper dabei unterstützen, die Schäden zu beheben, die er von Natur aus nicht selbst reparieren kann. Diese Schnittstelle zwischen Medizin und Technik ist das sogenannte „Tissue Engineering“ oder zu Deutsch „Gewebezüchtung“. Die grundlegende Idee besteht hierbei darin, dem Menschen einige Körperzellen zu entnehmen, um diese im Labor zu größeren Zellverbänden heranwachsen zu lassen. Diese Zellverbände sollen später wiederum als Gewebeersatz dienen. Für die regenerative Medizin ist körpereignes Zellmaterial am besten geeignet, um Abstoßungsreaktionen durch das Immunsystem zu vermeiden.

Wie eingangs erwähnt, wird das Tissue Engineering vereinzelt bereits heute genutzt. Durch die Entnahme körpereigenen Knorpels ist es Forschern so zum Beispiel gelungen, zerstörten Gelenkknorpel wiederaufzubauen. Mithilfe des Tissue Engineering ist es mittlerweile sogar möglich, Prothesen für Herzklappen zu entwickeln, die mit dem Organismus verwachsen und die bislang notwendigen und repetitiven Operationen überflüssig machen. Zwar ist der breite Einsatz im klinischen Alltag noch weit entfernt, fehlen zurzeit noch die nötigen Langzeitstudien, doch die bereits erfolgten und geglückten Operationen machen Mut. Ferner arbeiten Forscher parallel an der Züchtung von Herzmuskelzellen durch Stammzellen der Patienten. Mit diesen soll sich zukünftig Herzmuskelgewebe reparieren lassen.
Egal wie fantastisch diese Entwicklungen bereits klingen mögen, sie sind nur der Anfang einer viel größeren Vision des Tissue Engineerings. Das Ziel ist die Züchtung ganzer Ersatzorgane wie einer neuen Leber oder Niere, was Organtransplantationen dann überflüssig machen soll. Naturgemäß sind Organe äußerst komplex konstruiert, bestehen aus verschiedenen Geweben sowie Zelltypen und sind ferner von Blutgefäßen durchzogen. Während es lange undenkbar schien, derart komplizierte und filigrane Organe zu konstruieren, veränderte der Einzug des 3D-Drucks diese Sichtweise dramatisch. Dank des Fortschritts im Medizintechnik Design scheinen künstliche Organe plötzlich durchaus möglich. Durch sogenannte Bioprinting-Verfahren lassen sich wässrige Lösungen mit verschiedenen Zellen drucken. Auch für die Konstruktion von Blutgefäßen haben Forscher erstaunliche Methoden entwickelt, die das Tissue Engineering zunehmend vorantreiben. Auch geschädigte Nervenbahnen sollen mit dem Tissue Engineering zukünftig behandelt werden – die Möglichkeiten scheinen endlos.

Das Tissue Engineering ist ein Verfahren, welches der Medizintechnik und der Menschheit völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Weiterhin fördert und fordert sie Innovationen. Das Tissue Engineering zeichnet sich insbesondere durch seinen interdisziplinären Wirkungskreis aus. Sowohl Mediziner als auch Biologen und Ingenieure arbeiten zusammen, um die Vision des Tissue Engineerings voranzutreiben. Als Agentur für Industriedesign in Hamburg setzen wir uns vor allem mit der technischen und gestalterischen Komponente zukünftiger Technologien auseinander. Unser Augenmerk gilt dabei unter anderem der Ergonomie und Usability eines Medizinprodukts sowie seines Corporate Product Designs. Wir versuchen, den Alltag des medizinischen Personals tagtäglich zu optimieren.
Nicht nur beim Tissue Engineering empfangen wir Innovationen mit offenen Armen. Als Design Agentur mit mehr als 20 Jahren Erfahrung und über 500 realisierten Projekten stehen wir bereit, auch diesen großen Schritt mitzugehen und zu finalisieren.

Bei weiteren Fragen zum Thema „Tissue Engineering“ oder Informationen zu uns und unserer Arbeit dürfen Sie gerne jederzeit Kontakt zu uns aufnehmen. Wir freuen uns auf Ihre Nachricht.