Auf der Konferenz „Printing for the Future“, die am 19. Januar 2016 im „Institut of Physics“ in London stattfand, wurden neue Verwendungsmöglichkeiten des 3D-Druckes im Bereich der Medizin vorgestellt. Wir haben uns die wichtigsten Experten-Aussagen der Konferenz einmal genauer angeschaut und in diesem Beitrag wiedergegeben.

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Das 3D-Druck-Verfahren kann nun helfen, große Gewebeschäden zu regenerieren. Medical News Today hat in einem seiner aktuellen Beiträge auf die neuen Verwendungsmöglichkeiten des 3D-Druckes hingewiesen. So kann beispielsweise ein Teil des Brustbeines via 3D-Druck gefertigt und bei Patienten implantiert werden. Auch bei Krebspatienten, deren Knochen- oder Gewebestruktur stark geschädigt ist, ist der medizinische 3D-Druck einsetzbar. Gleiches gilt für größere Brüche, die so besser ausheilen. Für den 3D-Druck werden hier synthetische Knochenersatzmaterialien verwendet, die zugleich hart genug sind, um einer dauerhaften Beanspruchung standzuhalten.

Bioprinting
Das Drucken von organischen Substanzen (Bioprinting) ist ein Anwendungsbereich für den medizinischen 3D-Druck (Symbolbild © Urheber: iaremenko / 123RF Lizenzfreie Bilder

Manolis Papastavrou, Forscher an der „Nottingham Trent University’s Design for Health and Wellbeing Research Group“, stellte auf dem Kongress die Mikrostruktur vor, aus der eine Behelfsbrücke hergestellt werden kann. Diese Mikrostruktur ermöglicht die Wiederherstellung des natürlichen Gewebes und kann in Größe und Form den genauen Anforderungen angepasst werden. Die Mikrostruktur ist porös, ermöglicht also auch den Blutfluss und das Zellwachstum.

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Es besteht aus den selben Materialien, die auch in natürlichen Knochen zu finden sind. Deshalb kann sich diese Struktur auch auflösen, wenn sich der Patient erholt und neues Gewebe gebildet hat. Forscher untersuchten, wie sich das Wachstum der Kristalle bei Minustemperaturen entwickelt und ob diese für 3D-Drucktechnologien verwendbar seien. So gewannen sie die neuartige Substanz, die für den Einsatz im menschlichen Körper geeignet ist.

Herr Papastovrou erklärte, dass die Struktur eines Materials die Zähigkeit beeinträchtige. Normalerweise schwächt Porösität ein Material, mit der aktuellen 3D-Druck-Technologie sei man aber in der Lage, diese Gefahr zu beseitigen.

Zukünftige Einsatzmöglichkeiten

Professor Breedon von der Universität Nottingham, der die Forschungsarbeiten leitet, bezeichnet das neue Verfahren als „einen großen Schritt nach vorn“. Es verdeutlicht, wie der 3D-Druck Biomaterialien nutzen kann. So ist eine Manipulation des Kristallwachstums innerhalb des mittels 3D-Druck gefertigten Materials möglich, was zu einer Verbesserung von Mikrostrukturen des Knochengerüstes führt. Dies trägt zu einer schnelleren Erholung nach Krankheiten oder Verletzungen bei.

Bislang haben allerdings noch keine klinischen Studien stattgefunden, da das Team immer noch an der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften arbeite. Das verwendete Material trägt die Bezeichnung „Beta-Tricalciumphosphat“. Gerade sei man dabei, die hochporöse Struktur mit einem Polymer zu versehen, um so einen starken Bio-Verbundstoff zu entwickeln. Für die Entwicklung dieser Technologie in der klinischen Umgebung rechne man noch mit einem Zeitraum von 5 bis 10 Jahren. Angedacht sei auch, eine kontrollierte Wirkstofffreisetzung zu erreichen.

Quelle: Medical News Today

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