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Wo bekomme ich für Bioprinter Stammzellen und Osteoblasten her?

Kybernetiker

Einfacher Mehrzeller
Hallo ich bin neu hier,

also es ist so, dass ich von Biologie und Chemie weniger Ahnung habe als von Elektronik, 3D-Druck und Programmierung. Deshalb will ich von euch dazulernen.

Nun habe ich Zuhause mehrere 3D-Drucker rumstehen und modifiziere sie auch mal gerne. Nur Plastik drucken ist für mich inzwischen einseitig. Ich habe Schlauchpumpen und Motorsteuerung für Spritzen experimentiert.

Mein Fuss hat eine posttraumatische Arthrose, deshalb interessiere ich mich um so mehr für die Forschung in Knochenaufbau aus Osteoblasten. Gibt es für uns die Möglichkeit Osteoblasten zu züchten oder ist das fürs Zuhause zu schwierig und zu teuer? Werden die eigentlich in Bioreaktoren gezüchtet? Und wie ist das mit Stammzellen, damit das Gewebe ihre Struktur beibehält? Wie müssen die Knochen versorgt werden, damit sie nicht absterben?
 

cigouri

Säugetier: Eutheria
Nein, das ist leider nicht möglich. Es ist sogar vollkommen ausgeschlossen.

Humane Zellkulturen können und DÜRFEN nur in hierfür ausgestatteten und autorisierten Labors propagiert (=gezüchtet) werden. Das sind in der Regel universitäre Forschungseinrichtungen, z. B. in Unikliniken und biologischen/medizinischen Instituten sowie privatwirtschaftliche oder staatliche Labore mit entsprechender Zertifizierung und amtlicher Genehmigung. So eine Genehmigung erhalten keine Privatpersonen.

Das Anlegen sämtlicher humaner oder auch anderer tierischer Zellkulturen ist eine sehr diffizile Angelegenheit und das können wirklich nur ausgebildete Leute (Wissenschaftler/innen und Technische Assistent/innen).

Zweitens ist das Equipment immens teuer. Man benötigt spezielle Brutschränke mit steriler Luftzufuhr, überhaupt braucht man überall Zufuhr von steriler Luft. Man benötigt Zentrifugen, Mikroskope, Durchflußzytometer und zig andere Geräte. Die Reagenzien sind unter anderem zelluläre Wachstumsfaktoren, Cytokine und Chemokine. So was gibt's nicht in der Apotheke, allein für die Reagenzien braucht man eine Lizenz und diese Lizenz erhalten nur autorisierte Labore. Alle benötigten Gerätschaften sind horrend teuer. Bei den Forschungseinrichtungen, die die Erlaubnis haben Zellkulturen anzulegen schaut auch ständig der TüV vorbei und untersucht die Sicherheit und Funktion der Geräte.

Wenn du dich für den Knochenaufbau interessierst und die Rolle von Osteoblasten findest du dazu eine Fülle von Infos im Internet. Und zwar sowohl grundlegende Infos als auch sehr spezielle Infos. Wenn du dir bereits etwas an Grundlagen bezüglich des Knochenaufbaus und der Rolle der Osteoblasten angeeignet hast, kannst du ja mal anfangen dir speziellere Infos vorzunehmen.
Ein ganz guter link zum Allgemeinen Knochenaufbau ist:


Wenn du speziellere Infos haben möchtest kannst du auch mal eine Websuche auf Englisch machen z. B. "osteoblast cell culture", man findet wohl sogar Videos zu humanen Osteoblasten bzw. Osteoblasten aus anderen Säugetieren und anderen humanen Zellkulturen (hab ich mir aber noch nicht angesehen). Tipp: Informiere dich und lerne lieber selbstständig und schrittweise-systematisch über dieses Fachgebiet. Es gibt hierzu faszinierende Bilder von Zellkulturen, sehr gut geschriebenen Einführende Erklärungen und eine unglaubliche Vielfalt an hochkarätiger spezieller Forschungsliteratur. Diese Info ist umsonst aus dem Internet zu erhalten.

Zu deiner Frage bzgl. der Bioreaktoren:

Meines Wissens nach züchtet man Osteoblasten immer noch eher in kleineren "Portiönchen" bevorzugt in Brutschränken von o. g. Speziallabors. Aber es gibt wohl tatsächlich auch Ansätze, sie in größerem Maßstab in Bioreaktoren zu züchten. Die Firma Sigma Aldrich (sehr bekannte Firma für alle möglichen Biochemikalien, Testkits etc.) hat hierzu jedenfalls mal was veröffentlicht, das unten ist einer von ein paar links (andere Biotechnologie Firmen haben da wohl ähnliche Forschung betrieben, oder vertreiben die Dinger evtl. schon, bin da nicht ganz up to date :cool: )

Du kannst ja auch selbst mal unter "osteoblast cell culture bioreactor" oder "human bone tissue bioreactor" suchen, da tut sich offenbar was in der aktuellen Entwicklung .
Leider gibt's die Infos dazu nur auf Englisch. Aber die Texte sind nicht sooo schwer.

LG Cigouri :)

 

Kybernetiker

Einfacher Mehrzeller
Verzeihung für die späte Antwort. Ich möchte mich erst mal bei dir bedanken für die ausführlichen Informationen. Klingt nach einem langen Weg dorthin. Aber ich will nicht aufgeben. Gut in Deutschland wird vieles nicht möglich sein, in anderen Staaten dagegen sieht das anders aus. Vielleicht ändern sich mal die Gesetze.

Aber vorerst brauche ich halt ein gutes Geschäftsmodell für den Anfang.

Ich interessiere mich für Bioreaktoren. Ich habe auf Ebay welche gebraucht für 20.000 euro gesehen mit Steuerung und auf aliexpress (China-Onlineshop) nur 1000 euro ohne Steuerung gesehen, habe ich mir überlegt ob das realistisch wäre, kleinere Bioreaktoren unterhalb 1000 euro zu entwickeln, die für Biologen und Chemiker interessant wären. Bioreaktoren haben oft Schlauchpumpen, pH-Sensor, Temperatursensor und pO2 Sensor. Dazu füge ich hier mal ein Foto an wie die Steuerung aussieht. Das zu programmieren und auch die GUI sieht für mich sehr simple aus. Wenn ich also diese billigen Komponenten aus China zusammenstelle, die vermutlich noch nicht genau messen können und für den TÜV noch nicht reif wären, kann man das erst mal für die grüne Biotechnologie freigeben? Könnten Hobby-Chemiker und Biologen daran interessiert sein?

Das System soll modular für automatische Prozesse erweiterbar sein.
 

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Joffi

Moderator
Moderator
Grüß Dich, je nach Käufer wird so ein Gerät verschiedene Ansprüche erfordern. Für industrielle/geschäftliche Verwendung zB benötigt man umfangreiche Zertifizierungen und Garantien. Für die akademische Verwendung ist das zwar etwas freier, dafür hat diese Anwendergruppe in der Regel sehr genaue Vorstellungen, was präzise so ein Ding können muss und wollen kein one-size-fits-all Billigteil. Hobbybiologen wiederum sollten sich dringend von der Anzucht in größerem Maßstab fernhalten, weil unter nicht-professionellen Bedingungen immer die Gefahr der unbeabsichtigen Vermehrung von Pathogenen besteht (abgesehen von den Legalitätsproblemen, die cigouri für GVOs und humane Zellen schon angedeutet hat). Alles zusammen genommen heißt wohl vor allem, dass Du Dich mit jemandem zusammentun musst, der genau die Fachkenntnis einer potentiellen Käuergruppe mitbringt. Allein von der technischen Seite her entwickelst Du neben den Markterfordernissen her, befürchte ich.
 

Kybernetiker

Einfacher Mehrzeller
Danke für Deine Antwort. Kannst Du denn abschätzen wann revolutionäres Medizin für uns zugänglich sein wird? Damit meine ich die neuen Schlüsseltechnologien wie Genschere, Stammzellforschung, Tissue Engineering, Bioprinter, Regenerative Medizin, Mikrofluidik, Lab-On-The-Chip und künstliche Intelligenz. Unheilbare Krankheiten wie Arthrose, schwierige Knochenbrüche, COPD Lungenkrankheit und Schwerhörigkeit sollen bald heilbar werden. Stehen eigentlich alle dafür notwendigen Maschinen, Laborgeräte, Werkzeuge, Datenverabeitung bereits zur Verfügung und es liegt nur noch an einer interdisziplinären Zusammenarbeit die noch unterbesetzt ist oder fehlen doch bestimmte Technologien? Mein Gefühl sagt mir immer wieder, dass auch Bürokratie und Gesetze daran oft hindern und wir eigentlich diese Möglichkeiten viel schneller vorantreiben könnten. Muss ich mir irgendwie mehr Hoffnungen im Ausland (China, Japan, Schweiz, GB, USA) machen?

Gibt es in Münchner Raum und Umgebung Leute, Biologen, Chemiker, Wissenschaftler die sich mit diesen Themen beschäftigen?
 

Joffi

Moderator
Moderator
Die genannten Schlüsseltechnologien sind alle "verfügbar", nur eben unter den entsprechenden gesetzlichen Regularien, die Fachkenntnis und sicherheitstechnische Voraussetzungen vorschreiben (Gentechnikgesetz und -sicherheitsverordnung, Biostoffverordnung, Embryonenschutzgesetz, Stammzellgesetz, Tierschutzgesetz etc. pp.). Wer diese Auflagen erfüllt, kann mit all diesen Technologien arbeiten = eben nicht in der Garage. Ob das überreguliert ist, kann man im Einzelfall diskutieren, aber grundsätzlich macht das ja schon viel Sinn, etwas Sicherheit und Professionalität zu verlangen.
Die notwendige apparative Ausstattung und auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit findet durchaus statt, ist meine Beobachtung. Ich sag nicht nein zu mehr Forschungsmitteln, klar, aber schwierige Probleme bleiben einfach schwierige Probleme, die man nicht durch "Heuraka"-Rufen löst, sondern durch jahrezehntelange harte Arbeit hunderter internationaler Forschergruppen und Firmen.
Im Müncher Raum gibt es natürlich eine Menge Fachkenntnis, an TUM, LMU, HMGU, mehreren MPI und Leibnizinstituten, die ganzen Firmen noch nicht mitgerechnet. Nur mal willkürlich je ein Beispiel von TUM und LMU in den Raum geworfen:
 
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