Komplexe molekulare Visualisierungsmodelle mithilfe von 3D-Druck: Der in den USA ansässige Hersteller von medizinischen Animationen und 3D-Proteinmodellen, Biologic Models, erzeugt komplexe molekulare Visualisierungsmodelle mit Hilfe der 3D-Druck-Technologie von Mimaki – einem der führenden Hersteller von Großformat-Tintenstrahldruckern und Schneideplottern. Das Resultat sind Proteinmodelle mit einer unglaublichen Detailgenauigkeit.
In Zusammenarbeit mit Objex Unlimited, einem Kunden von Mimaki sowie dem vollfarbigen 3D-Drucker 3DUJ-553 von Mimaki, hat das Unternehmen eine Reihe von Projekten in den Bereichen Forschung, Kunst und Bildung erfolgreich durchgeführt. In einem jüngsten Projekt haben die beiden Unternehmen auch Modelle des Coronavirus erzeugt, um die Entwicklung von Gegenmaßnahmen zu unterstützen.
Die 3D-Modelle von Proteinen basieren auf Röntgenkristallographie-Daten und klinischen Forschungsdaten über Proteine. Zunächst stützte sich Biologic Models auf das Pulver-Verfahren, stellte jedoch fest, dass die additive Fertigung mit Fotopolymer-basierten Materialien besser für Proteinmodelle geeignet wäre. Neben Detailgenauigkeit, kurzer Produktionszeit sowie Strapazierfähigkeit, können die Pulver-basierten Druckerzeugnisse im Gegensatz zu Modellen aus Sandstein einfacher gereinigt werden.
Veränderungen in der Proteinstruktur leichter darstellen
Durch die einzelnen Coronavirus-Modelle werden individuelle Mutationen verfolgt und jeder neuen Mutation wird eine eigene Farbe hinzugefügt, erklärt Casey Steffen, Director of Operations bei Biologic Models. So können Veränderungen in der Struktur des Proteins leichter dargestellt und dank farbigen Tinten unterschiedliche Transparenzstufen erzielt werden.
Mithilfe von 3D-Druck und der umfassenden Farbfunktionalität des 3DUJ-553 (10 Millionen Farben) können aussagekräftige und präzise wissenschaftliche Modelle mit komplexen Details erzeugt werden, wodurch der biomedizinische Forschungsstand leichter und klarer erkennbar gemacht wird. Zum Vergleich: Die Darstellung eines Proteins mithilfe von 3D-Druck umfasst etwa 10.000 einzelne Atome. Diese Detailgenauigkeit kann jedoch mit der hochpräzisen Technologie von Mimaki problemlos erreicht werden.
Mit seinen präzisen und mehrfarbigen Druckerzeugnissen schlägt das Unternehmen eine Brücke zwischen der digitalen und der physischen Welt. Bis zum Jahresende ist eine neue Modellserie von Proteinen geplant, die den Wirkungsmechanismus mithilfe von integrierten AR-Erlebnissen als völlig neue molekulare Animation darstellen soll.
Einzelstücke aus der SARS-CoV-2 Kollektion werden unter folgendem Link angeboten. Mehr Informationen zum Thema bietet unsere Themenseite „Medizinischer 3D-Druck„.
