Ein deutsch-polnisches Leistungszentrum der Fraunhofer-Gesellschaft erforscht laut einer Pressemitteilung neue Technologien für den Einsatz von 3D-Druckverfahren in der Medizintechnik. Das „Additive Technologien für Medizin und Gesundheit“ (ATeM) ist eines von zwei im März gestarteten internationalen Leistungszentren, die sich der grenzübergreifenden Zusammenarbeit widmen.
An der Arbeit beteiligen sich das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden, das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz, die mit der Fakultät Maschinenbau und dem Center for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT) der Technischen Universität Breslau kooperieren. Im Jahr 2018 haben Mediziner, Ingenieure und Materialforscher bereits über den Einsatz von 3D-Druck in der Medizin diskutiert.
Details zur Arbeit bei ATeM
Der 3D-Druck von individuellen, auf den Patienten zugeschnittenen Lösungen macht die Integration neuer, verbesserter Eigenschaften und Funktionen in Bauteile möglich. Neben neuartigen Therapien und Behandlungsansätzen ist dieser Weg kostengünstiger als bei herkömmlichen Verfahren.
Die Forscher bei ATeM arbeiten unter anderem am 3D-Druck in der Zahnmedizin. Es liegt großes Potenzial in der Nutzung innovativer Werkstoffe und der Integration zusätzlicher Funktionalitäten in den Zahnersatz für einen besseren Tragekomfort, wie Prof. Dr. Frank Brückner, Technologiefeldleiter Generieren und Drucken am Fraunhofer IWS erklärt. Nach einem 3D-Scan des Mundraums lässt sich das komplexe Implantat schnell und ohne lange Wartezeiten herstellen. Für eine bessere Ästhetik ist auch eine Kombination von Metall- und Kunststoffmaterialien möglich.
Weitere Projekte
Funktionserweiterungen, wie die direkte Integration von Sensoren in medizinische Komponenten sind ebenfalls geplant. Sensoren in Hüft- oder Kniegelenken könnten Entzündungen nach Operationen feststellen oder veränderte Biomarker bemerken. Mit Lab-on-a-Chip-Systemen könnten Organfunktionen und Abläufe in menschlichen Körper auf einem Chip dargestellt werden, die für den Test von Medikamenten zum Einsatz kommen könnten.
Derzeit untersuchen Forscher den Druck faserverstärkter 3D-Strukturen in zwei Projekten, die das Fraunhofer IWU leitet. Damit wären Schädelimplantate aus dem biokompatiblen thermoplastischen Kunststoff Polyetheretherketon (PEEK) möglich.
Prof. Dr. Lothar Kroll, Wissenschaftlicher Direktor Leichtbau- und Textiltechnologien am Fraunhofer IWU, erklärt:
„Ein belastungsgerechtes Design eines Produkts, das dazu noch sehr leicht ist, erreichen wir mit dem Einsatz von Verstärkungsfasern, die wir direkt in die Kunststoffmatrix einbringen.“
Die Forscher arbeiten außerdem an individuell angepassten Sitzen und hochfesten Orthesen. Erste Ergebnisse werden bis zum Ende des dritten Quartals 2021 vorgestellt. Weiterführende Informationen zu dem Themenbereich erhalten Sie auf unserer Themenseite „3D-Druck in der Zahnmedizin“ und „3D-Druck in der Medizin„, sowie regelmäßig neu im 3D-grenzenlos Magazin-Newsletter (hier abonnieren).
