Ein Forschungsteam der Universität Mailand und des Politecnico di Milano hat aus Okara, einem Nebenprodukt der Sojabohnenverarbeitung, ein bioaktives, biologisch abbaubares und 3D-druckbares Biomaterial hergestellt. Das berichtet die Fachzeitschrift „Communications Materials“ (DOI: 10.1038/s43246-026-01348-x). Das Material könnte künftig für Geräte zur lokalen Schmerzlinderung beim Stillen und nach Brustkrebsoperationen genutzt werden.
Okara fällt bei der Herstellung von Tofu und Sojagetränken an und gilt meist als Abfall, enthält aber noch einen erheblichen Proteinanteil. Daraus gewannen die Forschenden ein Proteinhydrolysat mit bioaktiven Peptiden und untersuchten dessen Wirkung auf menschliche Hautfibroblasten, die für Hautstruktur und Gewebereparatur wichtig sind. In Zellversuchen zeigte das Hydrolysat antioxidative und entzündungshemmende Aktivität und förderte die Wanderung der Fibroblasten, einen wichtigen Schritt der Wundheilung.
Für die technische Umsetzung wurde das Hydrolysat in Poly-?-Caprolacton (PCL) eingebracht, ein biokompatibles und biologisch abbaubares Polymer, das bereits in der biomedizinischen Forschung verwendet wird. So entstand eine bioaktive Mischung, die sich für den 3D-Druck eignet. Mechanische, thermische und strukturelle Analysen zeigten, dass der Zusatz die Haupt eigenschaften von PCL erhält und die bioaktiven Peptide über die Zeit freigesetzt werden. Auch nach dem 3D-Druck behielt die Mischung ihre antioxidativen, entzündungshemmenden und regenerationsfördernden Eigenschaften. Die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu drucken, bestätigte die Vielseitigkeit des Materials für individualisierbare Geräte.
Die Forschung wurde im Projekt 3DBioPad von Serena Graziosi koordiniert und von der Europäischen Union im Rahmen von NextGenerationEU (PNRR M4C2 I1.1 – PRIN 2022) gefördert. Beteiligt waren Carmen Lammi vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften der Universität Mailand, das Team von Graziosi am Institut für Maschinenbau des Politecnico di Milano und Raffaele Pugliese vom NeMO Lab Research Center am Niguarda-Krankenhaus in Mailand. Das Projekt verbindet Maschinenbau, Materialwissenschaft, Lebensmittel- und Pharmawissenschaften, Produktdesign und additive Fertigung.
Lammi sagte, die Forschung werde mit dem 3D-Druck eines biomimetischen Phantoms fortgesetzt – eines experimentellen Modells, das einige Hauptmerkmale des Brusthautgewebes nachbildet. Damit ließen sich das Verhalten des Biomaterials unter kontrollierten Bedingungen und seine Eigenschaften vor weiteren Validierungsphasen untersuchen. Graziosi erklärte, die 3D-Druckbarkeit komplexer Geometrien eröffne neue Möglichkeiten für Geräte zur Frauengesundheit, mit potenziellen Anwendungen auch in anderen biomedizinischen Bereichen. Im Projekt 3DBioPad würden Produktfunktion und Geometrie, Materialeigenschaften und Herstellungsverfahren von Anfang an als voneinander abhängige Elemente betrachtet.
Credits
Politecnico di Milano
