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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v.l. Matthias Schabetsberger, Managing Director Polestar Österreich, mit dem stellvertretenden schwedischen Botschafter Anders Lindgren. | © René Lueger

Der Ort war kein Zufall. „Wir sind eine schwedische Marke”, sagte Schabetsberger vor den Gästen in der schwedischen Botschaft, wo Polestar in Kooperation mit der schwedischen Handelskammer seit Jahren regelmäßig zu Gast ist. Neben Design, Performance und Nachhaltigkeit zahlten die Markenwerte stark auf gesellschaftliche Werte ein, die in Skandinavien hoch gelebt würden: Inklusion, Vielfalt, Gender Equality.

Wie schwedisch das Unternehmen ist, machte er an Zahlen fest: Von den etwas mehr als 2.000 Mitarbeitern arbeiten mehr als zwei Drittel in Schweden. Entwickelt, abgestimmt und designt wird in Schweden, wo die Verbindung zur Schwestermarke Volvo nach wie vor eng ist. Entstanden ist Polestar vor rund zehn Jahren aus einem schwedischen Rennteam, mit einem klaren Bekenntnis zum reinen Elektroantrieb. “So wollen wir als kleine schwedische reine Elektroauto-Marke der Challenger sein für die große Automobilindustrie”, so Schabetsberger.

Der stellvertretende schwedische Botschafter Anders Lindgren nannte Polestar ein gutes Beispiel dafür, wie Innovation den Übergang zur Elektromobilität in praktische Lösungen übersetzt. Die Erfahrung Schwedens zeige, dass Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit einander verstärken.

Fünf Jahre Polestar in Österreich: Jubiläumsempfang in der schwedischen Botschaft im 9. Wiener Bezirk. | © René Lueger

“Wir waren ein Startup und sind jetzt ein Scaleup”

Im Gespräch mit brutkasten zog Schabetsberger eine Parallele zur Gründerszene. Polestar sei ein junges Unternehmen: “Wir waren ein Startup und sind jetzt ein Scaleup.” Diese Dynamik habe man bewusst gewählt, ebenso den Anspruch, Dinge anders zu denken als klassische Mitbewerber. Einen typischen Polestar-Fahrer gebe es nicht, die Marke sei über alle Altersklassen hinweg beliebt, mit einem relativ ausgeglichenen Anteil männlicher und weiblicher Kunden. Was sie verbinde: die Einstellung zur Elektromobilität und zu gesellschaftlichen Werten. Als skandinavische Marke sei Polestar Europas einzige rein elektrische Automarke.

Polestar ist darüber hinaus eng mit dem schwedischen Innovationsökosystem verbunden. In Göteborg ist Polestar Partner von MobilityXlab, einem Innovationshub am Lindholmen Science Park, der Tech-Startups mit Unternehmen wie Ericsson, Volvo Group und Zenseact zusammenbringt. Ursprünglich auf Mobilität und Konnektivität fokussiert, öffnet sich die Plattform seit September 2026 auch für weitere Industrien. Ausgewählte Startups arbeiten eng mit Polestar an Proofs of Concept, etwa für digitale Customer Journeys und das Erlebnis im Fahrzeug.

Quiet Luxury statt noch mehr Touchscreens

Auf die Frage nach dem Design antwortete Schabetsberger mit einem Begriff aus der Mode: Quiet Luxury. Für Polestar heiße das: “wir brauchen aus unserer Sicht nicht mehr, sondern besser”. Während viele Premiumhersteller im Innenraum mit Holz, Alu, Leder, vielen Lichtvarianten und immer mehr Bildschirmen arbeiten, gehe Polestar einen anderen Weg: klare Linien, reduziertes, funktionales Design. “Wir finden immer mehr Kunden, die in einer aufgeregten Welt mit ständig neuen Produkten und ständiger Veränderung genau dieses reduzierte Design, diesen Quiet Luxury schätzen.” Das Prinzip gelte auch für den Auftritt der Marke: “Man muss jetzt nicht unbedingt immer laut schreien, um gehört zu werden.”

Der Polestar 5 vor der schwedischen Botschaft in Wien: Der vollelektrische Grand Tourer ist das neue Flaggschiff der schwedischen Marke und leistet in der Performance-Version bis zu 650 kW. | © René Lueger

Weniger Bildschirme heißt dabei nicht weniger Technologie. Beim neuen Polestar 4 SUV zieht mit Google built-in der KI-Assistent Google Gemini ins Auto ein. Dank der engen Partnerschaft mit Google ist dieser sukzessive auch in weiteren Modellen verfügbar. Funktionen wie Vehicle-to-Load und ein Camping Mode kommen per Software-Update. Die Transparenz, die Schabetsberger betont, hat eine Zahl: Für den Polestar 4 SUV weist Polestar den CO2-Fußabdruck bis zum Werkstor aus, 20,2 Tonnen CO2-Äquivalent bei der Rear-Motor-Variante. Bis 2030 will Polestar die Treibhausgasemissionen pro verkauftem Fahrzeug halbieren, bis 2040 in der gesamten Wertschöpfungskette klimaneutral sein. Und Polestar Charge bündelt mehr als 1,25 Millionen Ladepunkte in Europa über ein Konto, inklusive Tesla Supercharger.

Von drei auf 13 Standorte

Gestartet ist Polestar in Österreich mit einem Direct-to-Consumer-Modell und einem Polestar Space in der Wiener Herrengasse, später kamen Graz und Linz dazu. Im Vorjahr wurde das Modell erweitert: Online bestellen geht weiterhin, zusätzlich können Kunden bei regionalen Partnern in einem Agentursystem Probe fahren, kaufen und das Fahrzeug ausgeliefert bekommen. Die Zahl der Standorte wuchs von drei auf 13, von Dornbirn bis Wien.

Dahinter steht eine Marktbeobachtung: Traditionell seien Flottenkunden die Early Adopter gewesen, in den vergangenen zwölf bis 24 Monaten komme das Wachstum aber vor allem von Privatkunden und Kleinunternehmen. Um sie in Vorarlberg, Tirol oder Salzburg zu erreichen, brauche es regionale Partner. Fünf Jahre nach dem ersten Polestar Space blickt Schabetsberger nach vorne, auf “weitere Jahrzehnte in enger Kooperation”.

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