Forschende arbeiten an künstlichen Ohren
Luzern/Basel/Zürich - Forschende arbeiten an der Entwicklung einer künstlichen Ohrmuschel. Ein bislang aus menschlichen Zellen erzeugter Ohrknorpel blieb im Tiermodell formstabil. An den Forschungen sind die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, das Luzerner Kantonsspital und das Friedrich Miescher Institut in Basel beteiligt.
Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH), des Luzerner Kantonsspitals und des Friedrich Miescher Institutes in Basel haben einen weiteren Schritt zur Entwicklung einer künstlichen Ohrmuschel realisiert. Aus menschlichen Ohrknorpelzellen konnten sie im Labor einen Knorpel herstellen, der in seinen mechanischen Eigenschaften an natürliches Gewebe heranreichte, heisst es in einer Mitteilung.
Als Ausgangsmaterial nutzte das Team um Philipp Fisch Zellen aus kleinen Knorpelresten, die nach Operationen zur Korrektur von Ohrformen übrigblieben. Diese wurden in Zellkulturen so angezüchtet, dass ausreichende Mengen für eine Basissubstanz vorhanden waren. Die grosse Herausforderung hierbei ist, Zellen vom Kollagentyp II zu generieren, die für Ohrknorpel typisch sind. Nebst dem speziellen Kollagen muss auch noch das Protein Elastin erzeugt werden. Dabei handelt es sich um ein Protein, das dem Ohr seine Biegsamkeit verleiht. Ein Gemisch aus Elastin, Kollagen II und zuckerartigen Glykosaminoglykanen wurde in sogenannter Biotinte eingebettet. Ein daraus mit einem 3D-Drucker in Ohrform erstelltes Gelatinestück ist dann über mehrere Wochen in einem Inkubator gereift. «Wir haben die Zellvermehrung optimiert, die Materialeigenschaften angepasst, die Zelldichte erhöht und die Reifungsumgebung besser kontrolliert», wird Philipp Fisch in der Mitteilung zitiert. Die Ohrkonstrukte wurden subkutan in Ratten implantiert, das Material zeigte sich für eine Zeit von sechs Wochen stabil.
«Trotz des grossen Erfolgs bleibt das noch nicht vollständig herangereifte Elastin eine Herausforderung für uns», so Fisch. Die Forschenden hoffen auf stabile Ergebnisse innert der kommenden fünf Jahre und auf darauf folgende erfolgreiche klinische Studien. Das Interesse an künstlichen Ohrmuscheln ist gross, um Menschen zu helfen, die nach Bränden oder Unfällen ihre Ohrmuscheln eingebüsst haben. Oder Kindern, die an der seltenen Krankheit Mikrotie, eine Ohrfehlbildung, leiden. Die aktuelle Studie ist in der Fachzeitschrift Advanced Functional Materials veröffentlicht.
