Quelle:
https://www.youtube.com/watch?v=QbYzEXSf9nM
1. Februar 2019
Das Bild des Tieres – Teil 2
2. Das Bild des Tieres aus dem Buch der Offenbarung und der 3D-Bio-Druck
Hier sehen wir, wie Teile des menschlichen Organismus auf einen Chip reproduziert werden. Bei dem Chip handelt es sich allerdings um ein Smartes_Hydrogel. Smarte Hydrogele (engl. smart oder stimuli-responsive hydrogels) sind Polymere, deren Moleküle chemisch oder physikalisch zu einem dreidimensionalen Netzwerk verknüpft sind. In Gegenwart eines günstigen Lösungsmittels quillt ein solches Netzwerk, indem es dieses aufnimmt. Man bezeichnet das gequollene Netzwerk dann auch als Gel, und sofern Wasser das Quellmittel ist, als Hydrogel. Da die Gele bei einer Expansion bzw. Kontraktion zum Teil erhebliche Kräfte entwickeln, sind sie in der Lage, mechanische Arbeit zu verrichten. Ein smartes Verhalten weisen nur ausgewählte Polymer-Netzwerke auf. Diese besitzen die Fähigkeit, unter bestimmten Voraussetzungen selektiv auf Gradienten physikalischer Umgebungsgrößen mit ausgeprägten Volumenänderungen zu reagieren. Sensitivitäten sind insbesondere gegenüber Temperatur, pH-Wert, Ionen- oder Stoffmengenkonzentrationen erzielbar.
Die Empfindlichkeit gegenüber diesen Einflüssen wird in der Regel durch im Netzwerk verankerte Ionen hervorgerufen, die durch eine Mischung aus chemischen, elektrischen und mechanischen Wechselwirkungseffekten Differenzen in den Ionenkonzentrationen innerhalb und außerhalb des Gels hervorrufen. Dadurch wird das Wasser durch Osmose ins oder aus dem Gel gedrängt und eine sich ändernde Dehnung des Gels ausgelöst. Im Gegenzug kann durch eine mechanische Verformung bei gleich bleibenden Randbedingungen eine elektrische Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten des Gels erzeugt werden, wodurch die Verformung gemessen und quantitativ erfasst werden kann. Smarte Hydrogele besitzen somit integrierte Aktor-Sensor-Funktionen, d. h., sie vereinen Sensoren und Aktoren in einem einzigen Element. Dies wird zum Beispiel in Chemostaten ausgenutzt.
Von smarten Hydrogelen werden beträchtliche Impulse für die chemische Sensorik, Mikrosystemtechnik und Mikrofluidik, Regelungstechnik sowie Medizintechnik erwartet.
Manchmal werden smarte Hydrogele auch als „chemomechanische Aktoren“ bezeichnet.
Das menschliche Genom wird also auf einen „Chip“ geschrieben, bei dem es sich in Wahrheit um ein Hydrogel handelt, ein Material, das beinahe so leicht wie Luft ist. Die Wissenschaftler benutzen es als Trägerwerkstoff, bezeichnen es allerdings als „Chip“.
Der 3D-Druck, bei dem biologische Strukturen gedruckt werden, wird dieses Hydrogel verwendet. Dadurch kann man biologische Material produzieren wie zum Beispiel:
- Haut
- Venen
- Arterien
- Blutgefäße
- Lunge
- Auge
- Gehirn
- Leber
- Herz
- Darm
Das ist derzeit alles in der Welt des 3D-Biodrucks möglich. Im Jahr 2010 schafften es die 3-D-Biodrucker in die Labore der ganzen Welt. Von gewöhnlichen 3D-Druckern weißt Du vielleicht, dass sie geschmolzenes Plastik oder Metall verwenden, um 3D-Objekte zu produzieren. Und dieselbe Mechanik des Tintenstrahl-Druckers wendet man jetzt bei lebendigem Gewebe an. Aber anstatt Tinte verwendet man dabei die Bausteine der DNA.
Dazu lesen wir hier:
Bio-Printing – Was ist das?
Bio-Printing ist noch eine ziemlich neue Technologie, die ein 3D Druck mit organischen Substanzen ermöglicht. Es handelt sich dabei um eine additive Fertigung, die lebendige Zellen Schicht für Schicht druckt. Zur Zeit wird dieses Verfahren noch erforscht und soll in Zukunft eine Revolution darstellen. Hierfür wird ein 3D-Biodrucker verwendet, der menschliches oder tierisches Gewebe drucken kann – beispielsweise Zellen oder Hautteile. Später sollen damit ganze Organe herstellbar sein, was für die Organ-Industrie eine neue Ära bedeuten würde.
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