14.04.2021

UpNano: Wiener Tech-Unternehmen druckt lebende Zellen

Ein neuartiges Bio-Material und ein 2-Photonen_Drucker ermöglichen nun einen 3D-Druck mit lebenden Zellen für biologische Anwendungen.
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UpNano, 3D-Druck, Zellen
(c) UpNano - Das Tech-Unternehmen UpNano schafft es mittels eines Bio-3D-Druckers lebende Zellen direkt aus der Zellkultur zu drucken.

Es klingt wie wissenschaftliche Fiktion. Und vielleicht ist es genau dies, was jetzt UpNano, einem in Wien ansässigen Hightech-Unternehmen mit Fokus auf Entwicklung, Herstellung und Kommerzialisierung von hochauflösenden 3D Druck-Systemen, gelungen ist. Durch eine Kombination eines 2-Photonen 3D-Druckers mit einem Hydrogel-basierten Bio-Material ist es jetzt erstmals möglich, 3D-Strukturen, die lebende Zellen enthalten, direkt zu drucken.

NanoOne Bio

Dabei bedient sich UpNano eines eigens entwickelten Drucker namens „NanoOne Bio“. Das neue Hydrogel wurde gemeinsam mit Xpect INX aus Belgien hergestellt – einem Spin-Off Projekt, das sich auf die Entwicklung von biokompatiblen Materialien für die 3D-Druck-Industrie spezialisiert hat. Es gilt laut Aussendung als das einzige kommerziell erhältliche Druckmaterial, das die Einbettung lebender Zellen direkt von der Kulturplatte in hochpräzise 3D-gedruckte Strukturen für biologische Anwendungen erlaubt.

Bisher scheiterte der Nachbau komplexer und hochpräziser 3D-Strukturen mitsamt eingebetteter lebender Zellen an der mangelnden Verfügbarkeit von geeigneten Materialien und Drucksystemen. Dies scheint sich nun geändert zu haben.

Eine fruchtbare Kooperation

„Das Kombinieren der Kompetenzen von UpNano in der Entwicklung von 3D-Druck-Geräten und von Xpect INX in der Formulierung von innovativen Materialien für den 3D-Druck führten rasch zum Erfolg“, erklärt Peter Gruber, Head of Technology und Co-Gründer der UpNano. „Wir haben das hoch biokompatible Hydrogel ‚X Hydrobio INX U200‘, gemeinsam entwickelt und konnten gleichzeitig eine 2-Photonen 3D-Druck-Maschine anbieten.“

Das Gel mit dem komplizierten Namen ist ein wasserlösliches Hydrogel, das den Transfer von Zellkulturen aus 2D-Kulturplatten in komplexe 3D-Strukturen ermöglicht. „Das Gelatine-basierte ‚X Hydrobio INX U200‘ wurde speziell für die Einkapselung von verschiedenen Zelltypen entwickelt und erlaubt daher die Erzeugung von komplexen 3D-Mikrogeweben“, fasst es Jasper Van Hoorick, Projektleiter bei Xpect INX, in einfachen Worten zusammen. „Das Hydrogel ahmt die natürliche zelluläre Umgebung nach und ist biologisch abbaubar, wodurch es den Zellen ermöglicht, das Material graduell durch neu geformtes Gewebe zu ersetzen.”

UpNano, Zellen drucken
(c) UpNano – Der spezielle 3D-Drucker NanoOne Bio kann 3D-Strukturen mit lebenden Zellen drucken.

Ein spezifischer Vorteil des NanoOne Bio ist, wie auch umfangreiche Untersuchungen gezeigt hätten, dass der 780 nm Rotlicht-Laser des Druckers die lebenden Zellen nicht schädigt, auch nicht bei einer außergewöhnlich hohen Laserstärke, die alle NanoOne-Drucker verwenden. Tatsächlich ermöglicht die Verwendung einer so hohen Stärke den Einsatz von Optiken, die die schnelle Produktion von Zentimeter-großen-Strukturen mit hoher Präzision, bis hin in den Nanobereich, erlauben.

Introvertierte Zellen auf 2D-Kulturplatte als Problem

„Zellen, die auf einer 2D-Kulturplatte in einem Standard-Nährmedium wachsen, sind weit entfernt von ihrer natürlichen physischen Umgebung und unterliegen einem Mangel an Interaktion mit den umgebenden Zellen, der bei lebenden Zellen unter natürlichen Bedingungen in alle Richtungen hin stattfindet“, erklärt Denise Mandt, Head of Marketing und Business Development sowie Co-Gründerin von UpNano bisherige Schwierigkeiten in dem Bereich. Aus der biomedizinischen F&E sei bekannt, dass ein fehlender 3D-Zell-zu-Zell-Kontakt einen negativen Einfluss auf die Interpretation von Ergebnissen aus Zellmodellen für humane Anwendungen hat.

UpNano: „Natürliche Wachstumsbedingungen wie im menschlichen Körper“

Der NanoOne Bio von UpNano möchte diesen Ansatz signifikant verändern. Pharmazeutische Unternehmen und Forschungseinrichtungen sollen zukünftig in der Lage sein, Zellmodelle zu entwickeln, die den natürlichen Wachstumsbedingungen im menschlichen Körper ähneln. „Dank eines speziellen optischen Aufbaus, optimierten Scan-Algorithmen und der unternehmenseigenen adaptiven Auflösungstechnologie, sei es nun möglich signifikant schnellere Produktionszeiten als andere Systeme zu erlangen“, teilt UpNano mit. „Alles Vorteile, die von Kunden im industriellen und im akademischen Sektor erkannt wurden.“

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Impression vom VERBUND Venture Day 2026 | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Impression vom VERBUND Venture Day 2026 | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

„Von der Innovation zur Skalierung und von der Skalierung zu einem stärkeren Europa“ mit diesem einen Satz könne man das große Ziel für den europäischen Energiesektor zusammenfassen, sagt VERBUND-X-Geschäftsführer Franz Zöchbauer in seinen einführenden Worten zum VERBUND Venture Day 2026, der erstmals beim neuen Energy-Launchpad-Partner WU Wien stattfand. „Wir haben die Lösungen, aber es dauert zu lange, bis sie am Markt sind. Wir müssen skalieren, aber kein Player kann das alleine. Es braucht ein Ökosystem und hier zählen die Menschen“, so Zöchbauer.

Franz Zöchbauer | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Franz Zöchbauer | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Die Zusammenarbeit im Ökosystem als Motto beim VERBUND Venture Day ist nicht neu, der Diskurs, in den das Motto dieses Jahr eingebettet ist, durchaus: Auch hier dominiert das große Thema europäische Souveränität. Der Titel des diesjährigen Events lautet „Scaling Beyond Borders“.

10,25 Billionen Euro für die Energiewende

Zöchbauer drückt die Ambition hinter der eingeforderten Skalierung in Zahlen aus: Es brauche Schätzungen zufolge 10,25 Billionen Euro, um das Energiesystem Europas bis 2040 zu transformieren. „Das ist 70 mal das Volumen des Marshallplans oder das Volumen von 25 Jahren globale VC-Investments“, so der VERBUND-X-Geschäftsführer. Es handle sich also um eine epochale Investment-Chance. Doch er erinnert: „Zahlen ändern die Welt nicht. Menschen tun es.“

Achim Kaspar | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Achim Kaspar | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Dabei sei die Energiewende keineswegs nur ein Wunsch, sondern eine Notwendigkeit, betont VERBUND-COO Achim Kaspar in einer Panel-Diskussion unter dem Titel „Owning the Future“: „Wir sind an einem Wendepunkt. Man liest jeden Tag von Problemen beim Transport fossiler Energieträger. Wir müssen auf erneuerbare umsteigen.“ Für VERBUND sei dabei schon lange klar: „Wir wollen nicht das nächste Kodak werden.“

„Es laufen mehrere Energiewenden parallel“

Diese europäische Sicht auf die Energiewende setzt Angela Wilkinson, CEO des World Energy Council, im Panel und bei ihrer Keynote in die globale Perspektive: „Es laufen mehrere Energiewenden parallel. In Europa geht es um den hundertprozentigen Umstieg auf erneuerbare Energieträger. Im nahen Osten etwa geht es um Technologien, um den CO2-Ausstoß auch mit fossilen Energieträgern auf Null zu bringen.“

Angela Wilkinson | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Angela Wilkinson | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Bei der Souveränität gehe es letztlich um die Möglichkeit, sich seine Abhängigkeiten auszusuchen, „nicht um teuren Isolationismus“, meint Wilkinson. Was ihr insgesamt fehle, sei eine kollektive Vision für eine bessere Zukunft. „Wir haben klare Ziele bei der CO2-Reduktion, aber keine gemeinsame positive Perspektive. Wir haben die Energiewende zwar an die Wall Street gebracht, aber nicht auf die Hauptstraße, wo die Menschen sind.“

Konsequenter Fokus auf die Kund:innen

Darum, wie die Transformation direkt zu den Menschen gebracht werden kann, ging es in einem Talk von VERBUND-CEO Michael Strugl und Greg Jackson, Gründer von Octopus Energy. Strugl sieht das britischen Unternehmen dabei als Vorbild: „Octopus ist ein echter Champion, wenn es um Kundenservice geht.“ Als er Jackson zum ersten Mal nach dessen Geschäftsmodell gefragt habe, sei die Antwort denkbar simpel gewesen: „Ich will den Kunden weniger verrechnen.“ Dieser konsequente Fokus auf die Kund:innen sei der Schlüssel, sagt Strugl.

Michael Strugl | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Michael Strugl | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Viele Energieunternehmen würden Kund:innen bisher nur als reine Abnehmer verstehen, meint Jackson. Octopus setze stattdessen auf radikale Vereinfachung und digitale Flexibilität: „Statt schwer lesbarer, regulierter PDFs nutzen wir einfache E-Mails, auf die man direkt antworten kann.“ Diese Kundennähe gepaart mit intelligenter Steuerung – etwa beim Laden von Elektrofahrzeugen – sei der Treiber für das rasante Wachstum des Unternehmens. Für Strugl ist das eine klare Orientierung für die gesamte Branche: „Innovatoren und Disruptoren helfen uns dabei, das gesamte System in ein erneuerbares, dezentrales und digitalisiertes Energiesystem zu verwandeln.“

Tragende Rolle für Gründer:innen – Unis entscheidend

Es sind also nicht nur Politiker:innen und Verantwortliche in Energiekonzernen, sondern auch Gründer:innen, die bei der Energiewende eine tragende Rollen spielen. Hier wiederum sind die Universitäten entscheidende Akteure, wie Franz Zöchbauer am Panel gemeinsam mit WU-Wien-Rektor Rupert Sausgruber und TU-Wien-Rektor Jens Schneider erläutert. „Es gibt im Energiesektor so viel Potenzial, aber man braucht nicht nur viel Geld sondern auch die Ideen“, bringt es Schneider auf den Punkt.

Jens Schneider (l.) und Rubert Sausgruber (r.) | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

„Starke Gründer:innen, aber viele Hindernisse am Weg“

Dass natürlich auch die Politik ihren Beitrag leisten muss, um die Skalierung über die Grenzen hinaus zu ermöglichen, erörtert Startup-Staatssekretärin Elisabeth Zehetner in ihrer Keynote. Man müsse die Herausforderung angehen, Startups in Europa zu halten. „Wir haben starke Gründer:innen, aber viele Hindernisse am Weg“, sagt Zehetner und spricht nicht nur das bekannte Thema Wachstumskapital, sondern unter anderem auch die Ausgründungsbedingungen für universitäre Spinoffs an.

Elisabeth Zehetner | (c) VERBUND / elephant and porcelaine
Elisabeth Zehetner | (c) VERBUND / elephant and porcelaine

Als konkrete Maßnahmen – teils auf europäischer, teils auf nationaler Ebene – nennt die Staatssekretärin etwa den European Scaleup Fund und den heimischen Dachfonds und die Notwendigkeiten, die europäische Kapitalmarktunion zu stärken und die Mitarbeiter:innenbeteiligung auch durch steuerliche Anreize weiter zu verbessern. Denn letztlich sei das Ziel – ganz getreu dem Motto des Venture Days – klar: „Erfinde dein Produkt hier, bau dein Unternehmen hier und skaliere hier, aber verkaufe dein Produkt in die ganze Welt.“

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