3D-gedruckte COVID-19-Teststäbchen in den USA

Der US-amerikanische 3D-Drucker-Hersteller Formlabs, die University of Florida Health sowie die Northwell Health gaben bekannt, dass sie erfolgreich einen 3D-gedruckten Nasenabstrich produziert und getestet haben. So sollen Notfall-Engpässe behoben werden, mit denen Krankenhäuser und Gesundheitsteams konfrontiert sein könnten, wenn die Tests auf COVID-19 zunehmen.

Die University of South Florida (USF) Health, Formlabs und Northwell Health, New Yorks größter Anbieter von Gesundheitsdienstleistungen, haben erfolgreich einen 3D-gedruckten Nasenabstrich produziert und getestet. Dadurch sollen im Notfall Engpässe bei COVID-19 Tests behoben werden.

Die wichtigsten Meilensteine bei der Prüfung der Abstriche wurden von Forschern der USF-Health-Fakultät in den Abteilungen für Radiologie und Infektionskrankheiten in Zusammenarbeit mit Northwell Health erzielt. Dazu gehörten Validierungstests (24 Stunden, 3 Tage und Blutegel) sowie schnelle klinische Tests bei Northwell Health und im Tampa General Hospital. Alle Tests zeigten, dass die 3D-gedruckten Nasenabstriche die gleiche Leistung erbringen wie Standardabstriche, die für die Prüfung auf COVID-19 verwendet werden.

Nachdem festgestellt wurde, dass die Nasentupfer zum Testen von COVID-19 stark nachgefragt wurden und das Angebot äußerst begrenzt war, erstellte ein Team der Abteilung für klinische 3D-Anwendungen der USF Health einen ersten Entwurf. Das Team arbeitete mit Northwell Health und Formlabs zusammen, um Prototypen und sichere Materialien für eine 3D-gedruckte Alternative zu entwickeln. Innerhalb einer Woche entwickelten die Teams gemeinsam einen Nasenabstrich-Prototypen und testeten ihn in den Laboren der USF Health und Northwell Health. Innerhalb von zwei Tagen entwickelten die USF Health und Northwell Health mit Hilfe der 3D-Drucker von Formlabs und biokompatiblen, sterilisierbaren Harzen Prototypen. Die Abstrichtupfer wurden von den Medizinern von Northwell Health, USF Health und Tampa General Hospital auf Sicherheit und Komfort der Patienten getestet. Nach Abschluss der klinischen Validierung werden die 3D-Drucker von USF Health und Northwell Health die Abstrichtupfer herstellen und ihren Patienten zur Verfügung stellen.

„Dies ist ein Paradebeispiel für den unglaublichen Einfluss, den wir auf das Leben von Menschen haben können, wenn Expertenteams aus dem akademischen Bereich, dem Gesundheitswesen und der technischen Industrie zusammenkommen”, erklärt Charles J. Lockwood, MD, MHCM, Senior Vice President der USF Health und Dekan des USF Health Morsani College of Medicine. „Während des aktuellen COVID-19-Ausbruchs bleibt nur wenig Zeit für Verzögerungen, und das schnelle, agile und geschickte Handeln aller Beteiligten wird die Testmöglichkeiten für Patienten erheblich verbessern.”

„Als wir von Dr. Lockwood über den Mangel an Abstrichen informiert wurden, begannen wir sofort als Team zu arbeiten, um ein neuartiges Design in einem gedruckten Material zu erstellen. Dieses hat sich als sicher für Patienten erwiesen, ebenso wie das chirurgische Harz von Formlabs”, so Dr. Summer Decker, Associate Professor am USF Health Morsani College of Medicine und Direktorin für klinische 3D-Anwendungen in der Radiologieabteilung der USF Health. „Wir haben uns an Northwell Health und Formlabs gewandt, um gemeinsam mit uns an dieser Initiative zu arbeiten. Zusammen mit unseren Mitarbeitern im Bereich USF Health Infectious Diseases konnten wir den Nutzen der gedruckten Tupfer für diesen Zweck validieren und sind äußerst optimistisch hinsichtlich der ausstehenden klinischen Testergebnisse. Mit den gedruckten 3D-Tupfern werden wir in der Lage sein, die hier bei USF Health entwickelten Testkits um Tausende von Abstrichen pro Tag zu erweitern und mehr Patienten sicher und effektiv zu testen. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit Northwell Health und Formlabs, um die COVID-19-Pandemie weiter zu bekämpfen.”

„Northwell Health ist stolz darauf, mit Formlabs und USF zusammenzuarbeiten, um die globale Gesundheitskrise von COVID-19 anzugehen”, sagt Dr. Todd Goldstein, Direktor der Northwell Health 3D-Design und Innovation. „Als wir sahen, dass die Testkits nur begrenzt verfügbar waren, hat unser 3D-Drucklabor sofort den Schwerpunkt von der Erstellung von Materialien für Operationen auf das Design und die Erstellung von Materialien verlagert, die unsere medizinischen Dienstleister an vorderster Front bei der Behandlung von COVID-19-Patienten unterstützen. An einem Wochenende arbeiteten wir gemeinsam an der Entwicklung eines Nasenabstrich-Prototypen und testeten ihn im Labor. Nach unseren positiven Testergebnissen gingen wir dann sofort an die Arbeit und haben bereits mit der Produktion von 1.000-1.500 Abstrichen pro Tag begonnen. Diese Abstrichtupfer werden nicht nur den Patienten von Northwell Health zur Verfügung gestellt, wir sind auch stolz darauf, das Design mit anderen Institutionen zu teilen, die 3D-Drucke erstellen können, so dass alle Patienten von unserer Arbeit profitieren können.”

Max Lobovsky, CEO und Co-Founder von Formlabs, sagt: „Formlabs hat rund um die Uhr gearbeitet, um nach der COVID-19-Pandemie Hilfe zu leisten. Wir hoffen, dass unsere Bemühungen den Patienten helfen werden, die notwendige Versorgung zu erhalten. Es ist wichtig, dass die Medizinprodukte, die wir an die medizinischen Fachkräfte an der Front im Kampf gegen diese Krankheit liefern, sicher sind und effektiv funktionieren. Nur so kann vermieden werden, dass Arbeitnehmer oder ihre Patienten gefährdet werden. Durch die Zusammenarbeit mit Northwell Health und USF Health bei der Entwicklung und sicheren Herstellung dieser Abstriche bietet Formlabs eine praktikable Lösung für den derzeitigen Mangel an Nasen-Rachen-Abstrichen (NP). Formlabs kann diese nun in großem Maßstab herstellen, um Krankenhäuser bei der besseren Behandlung von Patienten zu unterstützen.”

„In dieser beispiellosen Zeit ist das Tampa General Hospital stolz darauf, sich mit USF Health, Formlabs und Northwell Health zusammenzuschließen, um letztendlich Leben zu retten. Ich war beeindruckt und inspiriert von der Beharrlichkeit, den Opfern und der Teamarbeit unserer klinischen Teams. Sie haben gemeinsam an der Herstellung der 3D-gedruckten Nasenabstriche gearbeitet, um Patienten in Notlagen zu testen. Ich danke Formlabs und ihren 3D-Druckern, dass sie ein echter Partner für alle unsere Ärzte und Teams sind. Sie arbeiten unermüdlich daran, die Gesundheit und Sicherheit unserer Gesellschaft und darüber hinaus zu schützen”, sagt John Couris, Präsident und CEO des Tampa General Hospital.

Die FDA ist der Ansicht, dass „eine nasopharyngeale Probe die bevorzugte Wahl für SARS-CoV-2-Tests mit Abstrichstäbchen ist” und dass die Entnahme mit einem sterilen Tupfer durchgeführt werden sollte”, so John Couris. Mit jahrelanger Erfahrung in der medizinischen Industrie und Hunderten von Krankenhäusern, die ihre Technologie bereits zur Entwicklung von Werkzeugen für die Chirurgie vor Ort einsetzen, hält Formlabs eine Vielzahl von erforderlichen Sterilisations-, Regulierungs-, Sicherheits-, Biokompatibilitäts- und Herstellungsstandards ein. Das Unternehmen stellt sterilisierbare Kunststoffe in chirurgischer Qualität für medizinische und dentale Anwendungen her. Seine FDA-registrierte Produktionsstätte ist nach ISO 13485 zertifiziert. Durch den Einsatz bewährter 3D-Drucktechnologie zur Verbesserung von Produktionsprozessen, Verkürzung der Lieferketten und Lokalisierung der Fertigung können Gesundheitsdienstleister schnell und effizient einen besseren Zugang zu den Lieferungen erhalten, die sie zur Bekämpfung von COVID-19 benötigen.

Mehr Informationen zu 3D-Druck und Corona finden Sie auf unserer Sonderseite.

Der Artikel basiert auf eine Pressemeldung von Formlabs