Seide ist eine natürliche Proteinfaser, die Tiere für die Bildung von Kokons nutzen. Schon vor mehreren Jahrhunderten wurde Seide für die Herstellung von Bekleidungsstücken verwendet, bekanntester Handelsweg war die sogenannte „Seidenstraße“, welche von China respektive Ostasien unter anderem bis ans Mittelmeer führte.
Seide als Bioprinting-Material
Seit einiger Zeit forschen die Wissenschaftler vom RDA und die Hallym Universität über die Möglichkeiten des Einsatzes der Seide als Bioprinting-Material. Das Seidenprotein besteht zu 75 Prozent aus Fibroin. Dieses Protein wird häufig dazu eingesetzt, medizinische Geräte biokompatibel, also für den Menschen verträglich zu machen. Die Gefahr von Abstoßungsreaktionen und Entzündungen ist somit deutlich geringer. Deshalb entschieden sich die Forscher zur Entwicklung eines 3D-Druck-Materials auf Seidenbasis, welches bei der additiven Fertigung von Implantaten wie beispielsweise Platten, Schrauben und Clips zum Einsatz kommen soll.
Durch eine Optimierung der Druck- und Düsenkonfiguration für das 3D-Bioprinting war es den Forschern möglich, ein funktionsfähiges Seidendrucksystem für medizinische Geräte zu entwickeln, wie „The Korea Bizwire“ berichtet.
Kostenersparnis
Bisher werden Implantate meist aus rostfreiem Stahl oder Titanlegierungen hergestellt, müssen aber dann, wenn die Fraktur verheilt ist, wieder entfernt werden. Das 3D-bedruckte Seidenprotein kann hingegen im Körper verbleiben, da es biologisch abbaubar ist. Dadurch wird dem Patienten eine zweite Operation erspart.
Zudem sind die Seidenprotein-Implantate kostengünstiger herzustellen als Implantate aus Metall. Während die Produktionskosten für Implantate aus Metall von den RDA-Mitarbeitern mit ungefähr 268 US-Dollar beziffert werden, liegen sie bei den Seidenprotein-Implantaten bei etwa 134 US-Dollar.
Vorteilhaft sei ebenfalls, dass diese Implantate direkt an den jeweiligen Patienten und dessen Verletzung angepasst werden können. Gekrümmte Implantate können beispielsweise im Bereich des Schädels oder der Wangen eingepflanzt werden. Auch in Zukunft wird die RDA in die Erforschung des 3D-Drucks investieren und das hier vorgestellte Seidenprotein-3D-Druck-Verfahren kommerzialisieren.
