Biofabrication

Die Biofabrikation ist ein aktuelles Arbeitsgebiet des Fraunhofer ILT mit dem Ziel, lebende und nicht-lebende Strukturen aus Biomaterialien zu produzieren. Für den Aufbau dieser Strukturen werden laserbasierte Druck- und Strukturierungsverfahren eingesetzt. Das LIFT-Verfahren (Laser Induced Forward Transfer) bietet durch hohe Präzision beste Voraussetzungen zu Vereinzelung von lebenden Zellen, die sich zum Beispiel für die Entwicklung von Testsystemen nutzen lassen. Mit stereolithographischen Verfahren können zudem Gerüststrukturen für die Erforschung künstlicher Organe gefertigt  werden.

Das Leistungsangebot umfasst Auftragsforschung zu kundenspezifischen Aufgabenstellungen, Entwicklung von biologischen Testsystemen und den Aufbau von Maschinenprototypen für das Bioprinting.

Fertigungsverfahren für  das Tissue-Engineering

• Scaffold Strukturierung durch Photopolymerisation (Auflösung: 5 µm bis < 1 µm)
• Strukturieren und Perforieren von Polymermaterial zur Zellbesiedelung.
• Schweißen und Fügen von Polymermaterial zur Zellbesiedelung.

3D Bioprinting-Verfahren

• Drucktechnologien für verschiedenste Tinten (Pulver bis Flüssig)
• Markerfreie Einzelzellselektion und Zellpositionierung
• 3D-Mikrostrukturen für die Mechanobiologie

Narrog, F. , Lensing, R. , Piotrowski, T. , Nottrodt, N. , Wehner, M. , Nießing, B. , König, N. , Gillner, A. , Schmitt, Robert H. :
LIFTOSCOPE: development of an automated AI-based module for time-effective and contactless analysis and isolation of cells in microtiter plates
Journal of Biological Engineering : JBE. Online journal (2023)

Hoffmann, A., Leonards, H., Tobies, N., Pongratz, L., Kreuels, K., Kreimendahl, F., Apel, C., Wehner, M. Nottrodt, N.:
New stereolithographic resin providing functional surfaces for biocompatible 3D printing.
Journal of Tissue Engineering 8, 1-9 (2017)

Lensing, R., Nottrodt, N., Wehner, M., Gillner, A.: 
Laser Assisted Bioprinting (LAB) without sacrificial metal layer for contamination free assembly of cell cultures
BMTMedPhys 2017 – Dresden, September 10–13
In: Biomed. Eng.-Biomed. Tech. 2017; 62(s1) 62, 42-45 (2017)

Nottrodt, N., Hildmann, T., Lensing, R., Wehner, M.: 
The influence of laser-induced-forward transfer on cell viability and growth
Annual Meeting of the German Society for Biomaterials 2017 – Würzburg, November 09 – 11
In: Biomed. Eng. - Biomed. Tech. 2017; 62(s2), 13-18 (2017)

Riester, D., Budde, J., Gach, C., Gillner, A., Wehner, M.:
High Speed Photography of Laser Induced Forward Transfer (LIFT) of Single and Double-layered Transfer Layers for Single Cell Transfer.
J. of Laser. Mic./Nano.Eng. 11, 199-203, (2016)

Buyel, J. F., Gruchow, H. M., Tödter, N., Wehner, M.:
Determination of the thermal properties of leaves by non-invasive contact-free laser probing
J. Biotechnol. 217, 100-108 (2016)

Nottrodt, N., Khalil, N., Riester, D., Gillner, A., Wehner, M.:
Laser-Induced-Forward Transfer - a tool for cell sorting and printing
BioNanoMaterials 17 (S1), S176 (2016)

Jauer, L., Leonards, H.:
3D-Druck und Biofabrikation
RWTH-Themen (1), 42-45 (2014)

Riester, D., Özmert, A., Wehner, M.:
Laser tool for single cell transfer
J. Laser Micro/Nanoeng. 9 (2), 93-97, (2014)

Engelghardt, S., Refle, O., Wehner, M.:
Method for the fabrication of macroscopic high resolution scaffolds by the combination of inkjet-printing and laser initiated polymerization
J. Tissue Engl. Regen. Med. 6, 299-200 (2012)

Meyer, W., Engelhardt, S., Novosel, E., Elling, B., Wegener, M., Krüger, H.:
Soft polymers for building up small and smallest blood supplying systems by stereolithography 
J. Funct. Biomater. 3, 257-268 (2012)

Riester, DA,, Özmert, A., Ungers, M., Wehner, M.:
What you see is what you print: Single cell transfer
J. Tissue Engl. Regen. Med. 6, 374-374 (2012)

Engelhardt, S., Hu, Y., Seiler, N., Riester, D., Meyer, W., Krüger, H., Wehner, M., Bremus-Köbberling, E., Gillner, A.:
3D-microfabrication of polymer-protein hybrid structures with a q-switched microlaser 
J. Laser Micro/Nanoeng. 6 (1), 54-58, (2011)

Engelhardt, S., Hoch, E., Borchers, K., Meyer, W., Krüger, H., Tovar, G. E. M., Gillner, A.:
Fabrication of 2D protein microstructures and 3D polymer-protein hybrid microstructures by two-photon polymerization 
Biofabrication 3, 025003, (9 S.) (2011)

Genov, S., Riester, D., Hirth, T., Tovar, G., Borchers, K., Weber, A.:
Preparation and characterisation of dry thin native protein trehalose films on titanium-coated cycloolefin polymer (COP) foil generated by spin-coating/drying process and applied for protein transfer by Lase-Induced-Forward-Transfer (LIFT) 
Chem. Eng. Process. 50, Nr. 5-6, 556-564, (2011)
doi: 10.1016/j.cep.2010.11.001

Genov, S., Thurow, I., Riester, D., Hirth, T., Borchers, K., Weber, A., Tovar, G. E. M.:
Dry native protein assays on substrates by non-contact laser-induced-forward transfer LIFT process
Nanotech 2010, Anaheim/Ca., June 21-24, (4 S.) (2010)

Wehner, M., Jacobs, P., Esser, D., Schinkel, H., Schillberg, S.:
Laser-mediated perforation of plant cells
Proc. SPIE, 6632, (9 S.) (2007)

Unsere Leistungsangebote decken ein weites Themenspektrum ab. Verwandte Themen zur Biofabrication und weitere Schwerpunkte aus Forschung und Entwicklung finden Sie unter den folgenden Links.