Maßgeschneiderte chemisch reaktive Oberflächen aus dem 3-Druck

Effiziente Aufreinigung komplexer Biomoleküle

Für moderne Therapien müssen Zellen und Proteine aus komplexen Lösungen wie Blut effizient gereinigt und selektiert werden. In der Praxis kommen dafür häufig Bead‑basierten Chromatographiesäulen auf Basis von Agarose zum Einsatz. Diese sind jedoch vergleichsweise teuer, druckempfindlich und begrenzen aufgrund ihrer Materialeigenschaften den möglichen Durchsatz. Für zukünftige biotechnologische und medizinische Anwendungen werden daher kostengünstigere, robustere und zugleich leistungsfähige Alternativen benötigt. 

In-situ-Plasmafunktionalisierung direkt im Extrusionsprozess

Hier setzt das Projekt »StrepTag3D« an. Ziel ist es, durch 3D-Druck kostengünstige Alternativen zu realisieren. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, dass Polymeroberflächen zunächst inert gegenüber einer spezifischen Funktionalisierung. Das Fraunhofer IST hat dafür eine Plasmaquelle entwickelt, die sich direkt in den Extrusionsprozess eines FDM-Druckers integrieren lässt. Auf diese Weise können während des Druckprozesses in einem lösungsmittelfreien Verfahren reaktive Bindungsstellen auf der Polymeroberfläche erzeugt werden, an die selektive Fängermoleküle gekoppelt werden können. 

Neue Perspektiven für biotechnologische Aufreinigungssysteme 

In Kombination mit den von BellaSeno entwickelten 3D-gedruckten Strukturen  und von IBA Lifesciences erarbeiteten Aufreinigungsprotokollen ermöglicht die Technologie neue Perspektiven für die Aufreinigung, zum Beispiel in biotechnologischen Prozessen. Die additiv gefertigten und funktionalisierten Strukturen ermöglichen künftig auch kostengünstigere und nachhaltiger zu produzierende Systeme für die Aufreinigung in therapeutischen Anwendungen.