Colloquium Fundamentale: ​​​​​​​Transplantation der Zukunft: Organe aus dem Drucker

Unsere medizinische Versorgung befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Gegenwärtig hat die deutsche Bundesregierung dem Gesundheitssystem drastische Sparmaßnahmen auferlegt und zahlreiche Leistungen gekürzt oder gestrichen. Damit wächst die Sorge, ob wir in Zukunft weiterhin gut versorgt sein werden. Zuversichtlich stimmen dagegen die nahezu täglich verkündeten Neuigkeiten aus der Forschung. Getrieben von Entwicklungen in der Künstlichen Intelligenz, der Biotechnologie und der Robotik werden die Grenzen des diagnostisch und therapeutisch Machbaren in einem rasanten Tempo verschoben. Diese Fortschritte geben Hoffnung, werfen aber auch Fragen danach auf, wie die zukünftige medizinische Versorgung gerecht und menschlich bleibt. Werden wir mit Innovationen die gegenwärtigen Probleme unseres Gesundheitssystems lösen können – die Unterfinanzierung, der Fachkräftemangel und der Mangel an Therapieplätzen für psychische Erkrankungen – oder schaffen wir damit gar neue Schieflagen?

Wie führende Expertinnen und Experten in die Zukunft der Medizin blicken, können Sie im Colloquium Fundamentale „Am Puls der Zukunft. Perspektiven auf Medizin und Gesundheitssystem von morgen“ im Wintersemester 2026/2027 erfahren, das im Zeichen des Wissenschaftsjahrs 2026 „Medizin der Zukunft“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt steht. Zusätzlich ist das Colloquium Fundamentale in diesem Semester Side-Event der Wissenschaftsreihe EFFEKTE, der Stadt Karlsruhe.

Wir hören, welche biomedizinischen und technischen Entwicklungen das Heilen und Pflegen revolutionieren, welche Rolle umfangreiche Patientendaten für Diagnosen und Therapien spielen und was es bedeutet, dass für Frauen bislang weitaus weniger Daten vorhanden sind. Außerdem wollen wir uns mit der Frage befassen, wie effizient unser Gesundheitssystem sein kann und soll und welche ethischen Fragen KI-basierte Anwendungen aufwerfen.

Abstract

Der 3D-Biodruck eröffnet die Möglichkeit, lebende Gewebe und Organstrukturen Schicht für Schicht nach einem digitalen Modell aufzubauen. Spezielle Biotinten aus Biomaterialien und Zellen werden dabei genutzt, sodass Gewebe mit definierter Architektur, Durchblutung und mechanischen Eigenschaften entstehen. Solche gedruckten Strukturen dienen heute bereits als humane Mini-Organe und Organ-on-Chip-Modelle für die Wirkstofftestung und können Tierversuche reduzieren; langfristig sollen sie als funktionelle Implantate in die Klinik gelangen. Am KIT nutzen wir diese Techniken, um Babyherzklappen herzustellen. Herkömmliche Herzklappenprothesen wachsen nicht mit und müssen im Laufe der Kindheit in wiederholten Operationen ersetzt werden. Am KIT entwickeln wir daher Babyherzklappen aus veganem, tierfreiem Kollagen, die per 3D-Biodruck mit patienteneigenen Zellen besiedelt werden. Form und Materialeigenschaften werden so gestaltet, dass die Klappe den Druck- und Strömungsverhältnissen im kindlichen Herzen standhält und sich langfristig in körpereigenes Gewebe umbauen kann. Gemeinsam mit Klinikerinnen und Klinikern prüfen wir die Belastbarkeit der Klappen unter physiologischen Bedingungen in chirurgischen Trainingsmodellen. Der Vortrag zeigt, wie Biomaterialchemie, Zellbiologie und additive Fertigung zusammenwirken, welche Hürden auf dem Weg zum Implantat noch zu nehmen sind – und warum Ersatzteile aus dem Biodrucker künftig ein Standard der Medizin werden könnten.

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