Wie man lebende Zellen mit einen alten HP Drucker erstellt

Die Wissenschaft schreitet schneller voran, als man manchmal glauben mag. Das beweisen aktuelle Forschungsergebnisse der Clemson Universität. Der Durchbruch zum Biodrucker ist ihnen mit einem älteren Druckermodell, nämlich dem HP Deskjet 500 gelungen. Er ist in der Lage, aus einer ganz normalen Druckerpatrone lebende Zellen auf einem Objektträger zu platzieren.

Dabei wird die „Permeabilität“ der Zellen ausgenutzt. Dabei handelt es sich um die Fähigkeit der Zellmembranen, Stoffe passieren zu lassen. Dabei gibt es sowohl Zellen, bei denen alle Stoffe die Zellwände durchdringen können, als auch solche, bei denen nur eine selektive Passage möglich ist. Die Wissenschaftler der Clemson Universität haben diese Möglichkeit ausgenutzt, um fluoreszierende Teilchen in die Zellen einzuschleusen. Das verschafft ihnen die Chance, beobachten zu können, was innerhalb der Zellen vorgeht. Ein Beispiel der praktischen Anwendung wäre, Zellen des Herzmuskels daraufhin untersuchen zu können, wie die Kontraktionen des Herzmuskels ausgelöst werden. Im Internet ist aktuell ein Video zu finden, das das sehr eindrucksvoll dokumentiert.

Dabei wird nicht einmal viel an Technik benötigt. Alles Notwendige sollte in jedem Forschungslabor vorhanden sein. Die Zellen kommen aus einem Biolabor, sollten aber unter Reinraum-Bedingungen vorbearbeitet werden. Dazu sind eine Zentrifuge und ein Ultraschallgerät erforderlich. Gesellt sich dann noch ein älterer Drucker hinzu, ist die Ausrüstung schon komplett.

Biodrucker – Zukunftsmusik oder schon Realität?

Dr. Delphine Dean beschreibt, wie die Wissenschaftler auf diese Idee gekommen sind. Sie haben in Parallelstudien festgestellt, dass die Zellen die temporäre Durchlässigkeit der Zellwände dann aufweisen, wenn sie auf Folie gedruckt werden. Die Permeabilität bleibt dabei für wenige Stunden erhalten. Die Wissenschaftlerin betont, dass sich daraus völlig neue Möglichkeiten bei der Untersuchung des Zytoskelletts ergeben. Damit werden in der Biologie die Netze aus Proteinen bezeichnet, die sich im Zellinneren befinden. Sie sind für die Formenstabilität der Zellen verantwortlich. Das erkannte erstmals Paul Wintrebert im Jahr 1931 im Rahmen seiner Forschungen an Eizellen und Embryonen.

Veröffentlicht wurden die Erfolge mit dem Biodrucker im „Journal für visualisiere Experimente“. Dabei handelt es sich um das derzeit einzige Magazin, in dem verbale Informationen über Videodokumentationen ergänzt werden. Das hat den Vorteil, dass neue Erkenntnisse schnell verbreitet werden können, was noch dazu in einer Form geschieht, bei der auch der Laie versteht, was sich dahinter verbirgt.