3D Drucker werden immer wichtiger für die Medizin

Über die Möglichkeiten von 3D Druckern gibt es etliche Beispiele. Für den Menschen besonders interessant werden allerdings Anwendungen am eigenen Körper werden. Seit die Medizin die 3D Druck-Technology entdeckt hat überschlagen sich die Pressemeldungen von neuen Ideen und Konzepten für neue Anwendungsbereiche. Viele der Konzepte sind nicht mehr so futuristisch wie man vielleicht glauben möchte.

Haut und Ohren

Die Forschungsarbeiten rund um Drucker für menschliche Haut, beispielsweise für Brandopfer, haben wir bereits vorgestellt. Dieses Konzept arbeitet ebenso, wie die Idee zukünftig Körperteile wie Ohren drucken zu können, mit der Idee ein eigens gezüchtetes, körpereigenes DNA Material als Druckmaterial zu verwenden.

Organe, Dentalmedizin und Knochen

Das die Möglichkeiten jedoch noch wesentlich größer sind zeigen folgende neue Meldungen von der TU Chemnitz und  dem Institut für Regenerative Medizin in Winston-Salem.

So arbeiten Wissenschaftler der Professur Fertigungslehre der Technischen Universität Chemnitz gemeinsam mit dem Beckmann-Institut für Technologieentwicklung in Lichtenstein und der Curasan AG in Hessen an der Herstellung von individuellen Knochenimplantaten aus Cerasorb.
Cerasorb ist ein bereits zugelassenes, vollständig resorbierbares und phasenreines Knochenaufbaumaterial für Knochendefekte im menschlichen Skelett.
Das Team arbeitet daran den Werkstoff so zu verbessern das es mittels 3D Druckern auf Basis computertomographischer Daten schnell, präzise und individuell für Patienten gedruckt werden kann. Dies würde besonders in der Zahnheilkunde in der Gesichtschirurgie, in der Orthopädie und in der Sportmedizin eine wesentliche Verbesserung im Vergleich zu aktuellen Verfahren bieten. Derzeit werden derartige Implantate großteils noch händisch von Chirurgen “zurecht geschnitzt”, wie das Scinexx Wissenschaftsmagazin berichtet.

Aber auch jetzt schon kommen 3D Drucker in Dentallabore für Kronen, Brücken, Hartgipsmodelle sowie eine Reihe von kieferorthopädischen Hilfsmitteln zur Anwendung. Die Firma Objet hat sich auf derartige Drucker spezialisiert.

Neben diesen “mechanischen” Anwendungsgebieten zeigen die US-Mediziner Anthony Atala vom Wake Forest Institut für Regenerative Medizin in Winston-Salem (North Carolina) eine noch unglaublichere Anwendung der 3D Druck Technik. Sie stellten am Donnerstag im Rahmen der Konferenz für Technologie, Unterhaltung und Design (TED) im kalifornischen Long Beach eine Methode zur künstlichen Herstellung von transplantierbaren Nieren vor.
Auf Basis von Gewebsproben und einer 3D Aufnahme der Nieren soll wieder mit körpereigener “DNA Tinte” eine komplette Niere Schicht für Schicht gedruckt werden die anschließend in den Körper transplantiert wird. Dass dies keine reine Phantasie ist zeigt das Beispiel des Studenten Luke Massella präsentiert der auf diese Weise bereits vor zehn Jahren  eine neue Niere erhalten hat.

Derzeit brauchen etwa 90 Prozent der Patienten, die auf ein Spenderorgan warten, eine neue Niere was bei weitem die Zahl der verfügbaren Spendernieren überschreitet. Die neue Drucktechnologie könnte also bald eine sehr gute Nachricht für Nierenleidende darstellen.

Operationsbesteck aus Titan

Aber auch in anderen Bereichen der Medizin wachsen die Anwendungsbeispiele der 3D Manufakturen. So kann beispielsweise auch Operationsbesteck mit speziellem Design perfekt auf 3D Druckern hergestellt werden die bisher nur schwer zu produzieren waren.

Material der Wahl ist dabei oft Titan, dessen Verarbeitung hier beschrieben wird.

Die 3D Drucktechnologie wird in Zukunft vermutlich in vielen Bereichen für die Menschheit immer interessanter werden, besonders jedoch in diesen wo es um Menschenleben geht.

Update: Orthopädische Anwendung

Bei der “Orthopedic Surgeons annual Meeting” verlautbarte die Firma EOS (Weltmarktführer in der Produktion von Laser-Sintering Systeme) ihre Pläne zur Produktion von Implantaten für den orthopädischen Bereich. Die Firma befinde sich in der finalen Testphase eines Implantates namens Ti 64 ELI, so Martin Bullemer EOS manager für medical business development. Das Implantat weisst durch ein neuartiges von EOS entwickeltes Material besonders leichte und stabile Eigenschaften auf und kann für Patienten in massgeschneiderten Formen, die bisher nicht möglich waren, hergestellt werden.
Weitere Informationen zu diesem Projekt finden Sie hier.

Drucken von lebenden Zellen

Einen Bericht über wissenschaftliche Versuche lebende Zellen zu drucken finden Sie hier.