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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Andreas Klinger ist einer der Initiatoren von EU Inc | (c) brutkasten / Dervisevic
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„Das Startup-Ökosystem muss vor dem 16. Juli laut werden.“ – mit diesem Appell wendet sich die Initiative EU-INC aktuell an die europäische Startup-Szene. Denn die kommenden Wochen seien das entscheidende Zeitfenster, um noch auf den Gesetzgebungsprozess in Brüssel einzuwirken. Die Warnung der Initiatoren fällt deutlich aus: „Mehrere Lobbygruppen drängen darauf, genau die eine Klausel zu streichen, die das Ganze funktionsfähig macht.“ Konkret geht es um die freie Wahl des Registrierungssitzes. Diese Klausel bildet ein Herzstück des Entwurfs. Falle sie weg, drohe das gesamte Projekt für Startups seinen Wert zu verlieren, meint man bei der Initiative.

Kritik bereits bei Kommissions-Entwurf im März

Die Forderung nach einer einheitlichen europäischen Rechtsform für Startups treibt das Ökosystem seit Monaten an. Die Initiative EU-INC sammelte zehntausende Unterschriften, um ein Gegenkonzept zur regulatorischen Fragmentierung in der EU und damit eine ernsthafte Alternative zur US-Rechtsform Delaware Inc. für europäische Startups zu schaffen. Das klare Ziel: Gründungen, grenzüberschreitende Skalierung und Investments deutlich zu vereinfachen.

Die EU-Kommission griff die Forderung auf und lieferte schließlich im März einen Entwurf, der den Begriff „EU Inc.“ von der Initiative übernahm, aber bei weitem nicht alle Forderungen (brutkasten berichtete). Schon vor der offiziellen Veröffentlichung äußerten viele aus dem Ökosystem Kritik an Kompromissen und potenziellen Hürden. Sie befürchteten, dass nationale Interessen eine wirklich einheitliche Lösung blockieren.

EU Inc. als „Plug-in“

Nun liegt eine juristische Detailprüfung des Kommissionsentwurfs im Auftrag der Initiative vor. Und mit ihr folgt seitens EU-INC eine teilweise Neupositionierung. Der Entwurf bringe nicht das ursprünglich geforderte „28. Regime“ – also eine völlig losgelöste, eigenständige europäische Rechtsform mit einem eigenen Gesellschaftsrecht und einem eigenen Gerichtssystem, wird klargestellt. Stattdessen bewerten die Expert:innen die EU Inc. nun als „Plug-in für das Rechtssystem jedes Landes“.

Die Initiative passte ihre Vorschläge nun an diese Gegebenheiten an. Die Rechtsform könne weiterhin als Wegweiser zu einem paneuropäischen Standard dienen, vorausgesetzt, die Politik setze sie korrekt um, heißt es. Da setzt die aktuelle Kritik an. Die Initiative spricht sich vehement gegen das Szenario aus, dass nationale Anpassungswünsche den Entwurf aushöhlen und am Ende „27 verschiedene Geschmacksrichtungen“ entstehen. Eine Kern-Forderung der Initiator:innen: „Lasst nicht zu, dass die freie Wahl des Registrierungssitzes verwässert wird“. Sie betrachten diese Wahlfreiheit als die absolut unverhandelbare Grundvoraussetzung für den Erfolg der Rechtsform.

Klinger: „Phase 3 beginnt“

EU-INC bläst unter anderem via LinkedIn zur Mobilisierung innerhalb der europäischen Startup-Szene. Andreas Klinger, Co-Initiator und bekanntes Gesicht der Kampagne, kommentiert in einem Posting: „Das ist groß. Die Phase 3 von EU-INC beginnt.“ Man brauche nun die gesamte Startup-Community hinter den Forderungen der Initiative. „Lasst uns das über die nächste Ziellinie bringen“, so Klinger.

Konkret ruft die Initiative Gründer:innen und Investor:innen auf: „Postet auf LinkedIn. Fordert: Ein Europa. Einen Standard.“ Die Akteure sollen ihre EU-Abgeordneten sowie Staats- und Regierungschefs in ihren Beiträgen direkt markieren. Gerade im deutschsprachigen Raum sollen die Gründer gezielt Politiker wie den SPD-Europaabgeordneten René Repasi, der bereits vergangenes Jahr mit einem Gegenentwurf zur Initiative auf sich aufmerksam machte, in die Pflicht nehmen und den öffentlichen Druck aufrechterhalten. „Helft uns, das bis zum 16. Juli richtigzustellen“, so die Initiator:innen.

Aufruf von AustrianStartups

Von AustrianStartups kommt zugleich ein Aufruf an die heimische Community: Es sei an der Zeit, laut zu werden – sowohl auf EU- als auch auf nationaler Ebene. Österreichische Minister:innen könnten nämlich im Rat der EU Einfluss auf die finale Entscheidung nehmen. „In Österreich zieht aber nicht jeder am selben Strang. Die typischen Interessensvertetungen arbeiten dagegen“, heißt es von AustrianStartups. Man arbeite sowohl „hinter verschlossenen Türen“ als auch öffentlich an Verbesserungen.

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