Medizinische Hilfsmittel wie Zahnkronen oder Prothesen werden heute oft mit dem 3D-Drucker angefertigt, da man sie so leichter direkt an den Patienten anpassen kann. Das feste Material ist jedoch sehr unflexibel. Ingenieure des MIT haben laut einer Mitteilung auf ihrer Website ein biegsames, 3D-gedrucktes Netz entwickelt, das flexibler und zäher sein kann und so auch weiches Gewebe ermöglicht. Das Netz eignet sich für tragbare Stützen, implantierte Hilfsmittel wie Herniennetze und anderes.
Kollagen als Inspiration
Bei einer Knöchelorthese kann das Netz so angepasst werden, dass er sich nicht nach innen dreht und das Gelenk sich frei bewegen kann. Die Orthese für das Knie hält so auch bei einer Beugung des Knies. Inspiriert wurden die Ingenieure von Kollagen, einem Strukturprotein, das in Bändern, Sehnen und Muskeln vorkommt. Sebastian Pattinson, Mitverantwortlicher im MIT-Team, entwarf Wellenmuster, die er mit thermoplastischem Polyurethan druckte. Eine weitere gefertigte Netzkonfiguration ähnelte zähem, biegsamem Stoff. Je größer die Wellen, desto besser konnte das Netz bei geringer Belastung gedehnt werden, bevor es steifer wurde. Die Flexibilität konnte angepasst und auch Weichgewebe imitiert werden.
Herniennetze
Für ein Herniennetz ist steiferes, aber ebenfalls anpassungsfähiges Material notwendig. Die Kombination aus steifen und elastischen Materialien kann einem Netz die Fähigkeit verleihen, sich leicht bis zu einem Punkt zu dehnen, nach dem es sich zu versteifen beginnt. Es bietet eine stärkere Unterstützung, um zum Beispiel eine Überlastung des Muskels zu verhindern.
3D-Druckmaterial wird normalerweise Schicht für Schicht durch eine beheizte Düse gepresst. Pattinson hob die Düse leicht an und das Material brauchte länger, bis es auf der unteren Schicht landete. Es hatte so mehr Zeit zum Abkühlen und war weniger klebrig. Der Druck im Netzmuster ermöglichte es Pattinson, sich relativ zueinander bewegbare Schichten zu drucken, die nicht vollständig verbunden waren.
