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Bioprinting: Tutorium
Bioprinting: Tutorial

Lehrveranstaltung 0000003790 im SS 2021

Basisdaten

LV-Art Tutorium
Umfang 1 SWS
betreuende Organisation Lehrstuhl für Medizintechnische Materialien und Implantate (Prof. Mela)
Dozent(inn)en Petra Mela
Termine

Zuordnung zu Modulen

Diese Lehrveranstaltung ist keinem Modul zugeordnet.

weitere Informationen

Lehrveranstaltungen sind neben Prüfungen Bausteine von Modulen. Beachten Sie daher, dass Sie Informationen zu den Lehrinhalten und insbesondere zu Prüfungs- und Studienleistungen in der Regel nur auf Modulebene erhalten können (siehe Abschnitt "Zuordnung zu Modulen" oben).

ergänzende Hinweise Die additive Fertigung ermöglicht das Herstellen von hochkomplexen Geometrien mit hoher Flexibilität im Vergleich zu traditionellen Fertigungstechnologien und hat in vielen Bereichen, einschließlich der Medizintechnik, zunehmende Aufmerksamkeit erhalten. Die neuesten Fortschritte in der additiven Fertigung und die Anwendung von Biomaterialien und Zellen führten zu einer neuen Technologie: das Bioprinting. Diese Technologie nutzt die technischen Fortschritte der additiven Fertigung, um Zellen in einer 3D-Umgebung präzise zu positionieren und um die biochemischen und biophysikalischen Eigenschaften von nativem Gewebe zu rekapitulieren. Auf diese Art und Weise werden 3D-In-vitro-Modelle spezifischer Gewebe/Organe erstellt, die für die Modellierung von Krankheiten und das Screening von Medikamenten verwendet werden können. Mit dieser Technologie werden physiologisch relevant Modelle mit menschlichen Zellen erstellt, die bzgl. der menschlichen Reaktion auf, zum Beispiel, Medikamente prädiktiver als die üblicherweise verwendeten Tiermodelle sind. Biologisch funktionale Modelle können durch die strukturelle Organisation lebender Zellen, bioaktiver Moleküle und Biomaterialien durch verschiedene Bioprinting-Technologien, wie z.B. Extrusions- und Inkjet-basierte Verfahren oder Laser‐induced forward transfer (LIFT), erzeugt werden. Mit Anwendungen, die von der Krankheitsmodellierung über die Entdeckung von Medikamenten bis hin zur personalisierten Medizin und der Erforschung grundlegender biologischer Mechanismen reichen, ist das Bioprinting ein schnell fortschreitendes Feld, das sowohl in translationalen Arbeit an Relevanz gewinnt als auch ein enormes Potenzial für verschiedene industrielle Anwendungen aufweist. Das Modul "Bioprinting" gibt einen Überblick über dieses multidisziplinäre Forschungsgebiet und das Wissen über Bioprinting-Technologien, Bioinks, 3D-In-vitro-Modelle und Organoide. Der Kurs beginnt mit einem Überblick über die historischen Entwicklungen und die allgemeine Motivation, biologisch funktionales Gewebe herzustellen. Anschließend werden etablierte Extrusions-, Tröpfchen- und laserbasierte Bioprinting-Technologien sowie neue Ansätze hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile und Anwendungsgebiete diskutiert. Der Kurs beleuchtet die Druckparameter sowie Methoden zur Beurteilung der Extrudierbarkeit und Formtreue. Der Kurs vermittelt sowohl technische als auch interdisziplinäre Kompetenzen, die nicht nur für das Gebiet des Bioprintings, sondern auch für die Medizintechnik im Allgemeinen relevant sind. Die folgenden Themen werden in diesem Modul behandelt (Änderungen vorbehalten): • Einführung in das Bioprinting: historische Entwicklungen, Motivation und Anwendungen • Definition und Vergleich von Bioprinting-Technologien • Einführung in die Grundlagen der Zellkultur und in den Bereich der Stammzellen • Klassifizierung und Designkriterien für Bioinks • Grundlagen und Anwendungen von Vernetzungsmethoden im Bioprinting • Methoden zur Bewertung der Extrudierbarkeit, Formtreue und Druckgenauigkeit • Methoden zur Bewertung der Lebensfähigkeit und Proliferation von Zellen • In-vitro-3D-Modelle von menschlichem Gewebe/Organen und Organoiden: Biofabrikation und Potenzial • Translationale Anwendungen und zukünftige Herausforderungen • Regulatorische Überlegungen für Prozesse und Produkte
Links E-Learning-Kurs (z. B. Moodle)
TUMonline-Eintrag

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SemesterTitelDozent(en)Termine
SS 2022 Bioprinting: Tutorium Bai, J. Mansi, S. Mela, P. Di, 15:00–15:45, virtuell
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