Forscher des Center for Additive Manufacturing (AM.NUS) der National University of Singapore haben die Wirksamkeit der Verwendung von Korallenmaterialien für individuelle 3D-gedruckte Implantate für Patienten untersucht, die ein Knochentransplantat benötigen. Bislang gab es drei Methoden beschädigte Knochen zu ersetzen. Der 3D-Druck von Knochenimplantaten soll jedoch für eine effizientere Behandlung sorgen.

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Forscher des Centers for Additive Manufacturing (AM.NUS) der National University of Singapore haben möglicherweise eine Methode gefunden, die Wirksamkeit der Verwendung von Korallenmaterialien für individuelle 3D-gedruckte Implantate für Patienten möglich zu machen. Das erklärt The Straits Times in einem Artikel.

Es gibt drei unterschiedliche Verfahren, mit denen erkrankte oder beschädigte Knochen bisher behandelt werden. Knochen werden entweder von Toten extrahiert, vom Patienten entnommen oder es wird mit anderen Materialien gearbeitet. Gemeinsam mit der in Taiwan ansässigen Popeye Marine Biotechnology (Popeye) begann im April ein viermonatiges Projekt. Vor einigen Monaten haben US-Forscher eine Bioprinting-Methode zur Behandlung von Knochenverletzungen im Gesicht und Schädel in einem Schritt vorgestellt.

Material für den 3D-Druck mit kultiviertem Kalziumkarbonat-Korallenpulver

Popeye stellte kultiviertes Kalziumkarbonat-Korallenpulver für den 3D-Druck bereit und AM.NUS überwachte die Tests. Ein Sprecher der Firma erklärte, dass es nur sechs Arten von Korallen gibt, die für den Einsatz in menschlichen Knochen geeignet sind. Ein Senior Research Fellow am NUS des Tropical Marine Science Institute, Dr. Jani Tanzil, erklärte, dass die Forscher Skelette von Steinkorallen aus den drei Familien Acropora, Porites und Gonipora als Knochenersatzmaterialien genutzt haben.

Der außerordentliche Professor Lu Wen Feng, Direktor vom AM.NUS, der den NUS-Zweig des Projekts leitete, gab an, dass Wissenschaftler Knochenimplantate aus Korallen durch Formen hergestellt haben. Mit Hilfe von speziellen 3D-Druckern könnte jedoch kompliziertere Modelle ermöglichen. Menschliche Knochen haben ähnliche poröse Mikrostrukturen wie Korallen, was gemäß Prof. Lu Wen Feng ein Grund sei, warum Forscher Knochentransplantationstechniken mit Korallen als Ersatz bereits länger untersuchen. Die Zellanwachsung und das Einwachsen von Knochen durch die Porosität könnte verstärkt werden.

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Effektivere Behandlung durch individuelle 3D-Druck-Implantate

Forscher mit 3D-Druck-Ergebnissen
Forscher am AM.NUS untersuchten den 3D-Druck von Implantaten mit Korallenpulver (im Bild: Forscher mit 3D-Druck-Beispielen)(Bild © The Strait Times/GIN TAY).

Laut Prof. Jerry Fuh, dem Hauptforscher der Studie, könnte der 3D-Druck genaues Anpassen der Implantate an den Patienten möglich machen. Ärzte müssten mit individuell angepassten Formen weniger Weichgewebe entfernen, was für einen besseren Gewebezustand an der Operationsstelle sorgt. Weitere Untersuchungen werden zeigen, wie biologisch abbaubar das Material aus Korallenpulver ist. Die größte Herausforderung ist es, sicherzustellen, dass das Knochenimplantat seine Form und poröse Struktur an der Transplantationsstelle beibehält und der neue Knochen Zeit zum Heilen und Nachwachsen hat.

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