Mit der Maßnahme KMU-innovativ: Biomedizin werden kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der medizinischen Biotechnologie bei der Umsetzung ihrer Forschungs- und Entwicklungsprojekte im Bereich der Arzneimittelentwicklung unterstützt.
Die dreidimensionale (3D) Kultivierung lebender Zellen ermöglicht den Aufbau organähnlicher Gewebemodelle, die in der medizinischen Forschung und Entwicklung oder für die Prüfung neuer Medikamente eingesetzt werden können. Trotz jüngster Erfolge und technologischer Fortschritte im 3D-Biodruck von Gewebemodellen sind Größe und Komplexität der herstellbaren Gewebe bis heute limitiert. Um die bestehenden Hürden zu überwinden, müssen eine Reihe von Herausforderungen gelöst werden: Die Zellen müssen im 3D-Verbund räumlich orientiert und das Zellwachstum angeregt werden. Elektrische Signale müssen bei der Kultivierung von Zelltypen wie Nerven- oder Muskelzellen, die auf eine elektrische Signalweiterleitung angewiesen sind, korrekt übertragen werden. Und schließlich muss die Nährstoffversorgung von Zellen in großen Gewebestrukturen sichergestellt werden.
Ziel des Vorhabens 3G-BioInk ist eine Plattformtechnologie zum 3D-Druck von Geweben, die als Werkzeug für die Erforschung und Entwicklung innovativer Arzneimittel genutzt werden kann. Hierfür ist die Zusammenarbeit eines interdisziplinären Teams aus Wissenschaft und Wirtschaft notwendig, um die Forschungsergebnisse aus Materialwissenschaften, 3D-Biodruck und Zellanalytik in biofunktionelle Testsysteme zu überführen. Auf diese Weise sollen die obengenannten Herausforderungen gelöst werden.
Die heute verwendeten Methoden zur Arzneimittelentwicklung sind sehr kostenintensiv und oftmals unzureichend. Tiermodelle bleiben deshalb weiterhin die erste Wahl für präklinische Studien. Neben den damit einhergehenden ethischen Bedenken können Erkenntnisse aus Tierstudien häufig nicht direkt auf den Menschen übertragen werden. Von der Entwicklung alternativer, humanbasierter In-vitro-Testsysteme mit Proben aus dem menschlichen Körper profitieren Unternehmen, da sie sowohl die Kosten für umfangreiche Tierstudien sparen als auch qualitativ hochwertigere Ergebnisse erhalten. Das Vorhaben trägt somit im Sinne der Bekanntmachung zur Stärkung der Innovationsfähigkeit des deutschen Mittelstands im Bereich der biomedizinischen Spitzenforschung bei.