Home Medizin Neues 3D-Druckmaterial für Meniskusimplantate

Neues 3D-Druckmaterial für Meniskusimplantate

Forscher der Duke University haben ein Hydrogel entwickelt mit dem sich Meniskusimplantate mittels 3D-Drucker herstellen lassen. Der Mensch besitzt pro Kniegelenk 2 Menisken, sind diese verletzt oder beschädigt kommt es zu Schmerzen und Bewegungseinschränkungen.

Der Meniskus erfüllt eine wichtige Aufgabe im Knie, er wirkt wie eine Art Stoßdämpfer zwischen den Kniescheiben. Beschädigen kann man den Meniskus schon durch einen falschen Schritt und die anschließende Heilung gestaltet sich äußerst schwierig. Manchmal kann der Meniskus von Ärzten auch gar nicht mehr gerettet werden und muss vollständig entfernt werden. Stattdessen wird ein Implantat eingesetzt, bisherige Implantate sind aber nicht biokompatibel und sind auch nicht belastbar wie der menschliche Meniskus.

Doch es gibt Hoffnung, Forscher der Duke University haben ein Material entwickelt das mit 3D-Drucker verarbeitet werden kann und biokompatibel ist. Für jeden Patienten kann so die perfekte Form bestimmt werden und dann ein patientenspezifisches Implantat hergestellt werden. Die Schwierigkeit dabei liegt beim Druckmaterial, es wird ein Hydrogel verwendet. Hydrogels sind im Normalfall aber deutlich zu “weich” und wenig belastbar um einen Meniskus ersetzen zu können. Die Forscher haben daher ein neues Hydrogel entwickelt das bessere Eigenschaften besitzt. Das Material kann weiterhin mittels einer feinen Nadel gedruckt werden, dabei steht das Hydrogel unter Druck. Sobald das Hydrogel die Nadel verlässt (also gedruckt wird) entweicht der Druck und das Material wird mechanisch stabil.

The current gels that are available are really not as strong as human tissues, and generally, when they come out of a printer nozzle they don’t stay put — they will run all over the place, because they are mostly water. … We’ve made it very easy now for anyone to print something that is pretty close in its mechanical properties to cartilage, in a relatively simple and inexpensive process.

Derzeit ist die Entwicklung und die Tests des neuen Materials noch in einem sehr frühen Stadium. Doch testweise konnten die Forscher schon mit einem 300$ 3D-Drucker einen Meniskus aus einem CT / MRT Scan modellieren und 3D-Drucken. Die Form des Meniskus ist dabei besonders wichtig, denn nur kleine Abweichungen können zu Schmerzen führen oder dazu das der Meniskus sich verschiebt.

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