Forscher der ETH Zürich und der südafrikanischen Firma SAT entwickeln mit dem 3D-Drucker künstliche, maßgeschneiderte Herzklappen aus Silikon. Vom ersten klinischen Einsatz sind sie mindestens ein Jahrzehnt entfernt. Die ersten Tests verliefen aber sehr positiv.

Anzeige

Herzklappen sind wie Ventile, die dafür sorgen, dass das Blut in nur eine Richtung fließt. Ist die Herzklappe beschädigt oder verengt, läuft das Blut zurück. Das Herz wird dadurch stark belastet. Das führt zu Herzrhythmusstörungen oder Herzversagen. Forschern der ETH Zürich und der südafrikanischen Firma SAT ist es laut einer Pressemitteilung der Universität gelungen, eine künstliche Herzklappe zu entwickeln, die mit dem 3D-Drucker hergestellt wird.

Bedarf an künstlichen Herzklappen steigt

Fachleute gehen davon aus, dass der Bedarf an künstlichen Herzklappen in den nächsten Jahrzehnten zunehmen wird. 3D-gedruckte Ersatzklappen sollen diesen Bedarf decken. Bisher genutzte Klappen sind aus Metall oder tierischem Gewebe. Das Modell aus Silikon bietet einige Vorteile, über die die Entwickler in der Fachzeitschrift „Matter“ berichten.

Mit der bisherigen Methode dauerte die Herstellung einer Klappe mehrere Tage und kostete sehr viel Geld. Eine Herzklappe aus dem 3D-Drucker ist in eineinhalb Stunden fertig. Bei den neuen Herzklappen können Forscher zuerst Größe und Form bestimmen und die undichte Klappe durch ein maßgeschneidertes Modell austauschen. Zuvor werden in einer Computersimulation die auf das Implantat wirkenden Kräfte und die Verformungen berechnet.

Herzklappe aus Silikon aus dem 3D-Drucker
Die 3D-gedruckte Herzklappe soll den steigenden Bedarf an künstlichen Herzklappen decken (Bild © Screenshot YouTube Video „Custom 3D Printed Heart Valves“).

Die Herstellung

Forscher beginnen mit einem Negativ-Abdruck in Form einer dreizackigen Krone. Dieser wird mit Silikon-Tinte besprüht. Es entsteht ein dünner Klappenflügel. Das Muster aus Kollagenfasern, das die natürliche Herzklappe durchzieht, wird mit einer zähen Silikonpaste imitiert. Auf ähnliche Weise wird die verbundene Blutgefäßwurzel erstellt. Das Ergebnis wird mit einem netzförmigen Stent überzogen, der für das Anschließen der Herzklappe an die Blutbahn notwendig ist. Die ETH Zürich berichtete von vielversprechenden ersten Tests. Nun soll die Lebensdauer der Ersatz-Herzklappen auf 10-15 Jahre gesteigert werden.

Der 3D-Druck hat in der Forschung rund um das Herz schon einige nennenswerte Punkte erreicht. Erst vor wenigen Monaten konnten wir über ein Mini-Herz aus dem 3D-Drucker berichten. Britischen Forschern ist es außerdem gelungen, den 3D-Druck und die 3D-Bildgebung zu nutzen, um Herzfehler von Babys bereits im Mutterleib zu diagnostizieren. Bis die ersten Silikon-Klappen zum Einsatz kommen, werden bestimmt noch zehn Jahre vergehen, da in solchen Fällen zahlreiche klinische Phasen durchlaufen werden müssen.

Maßgeschneiderte Herzklappe aus dem 3D-Drucker

YouTube

Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren

Video laden

TOP 10 verkaufte 3D-Drucker der 02. Kalenderwoche 2021

Platzierung3D-DruckerAktionspreisAktion / GutscheinZum AngebotInfos zum Gerät
1Artillery Sidewinder-X1308,89 €

Q5ADA5B76F512000

kaufenProduktvorstellung
2Creality Ender 3 PRO147,20 €

G5D9A7798A953000

(Lager CZ/US/Australia auswählen)
kaufenTestbericht
3Artillery GENIUS225,97 €

S5ADA6444E953001

kaufenTestbericht
4QIDI TECH S-Box495,38 €Flash Salekaufen
5Geetech A30T *Three Color*518,32 €Flash SalekaufenDruckt 3-farbige Objekte.
6Geetech A30T *Two Color*518,32 €Flash SalekaufenDruckt 2-farbige Objekte.
7Flsun Q5186,67 €Flash Salekaufen
8FULCRUM MINIBOT 1.084,00 €Flash SalekaufenProduktvorstellung
9ANYCUBIC 4Max Pro 2.0402,36 €kaufenTestbericht
10QIDI TECH X-Max867,53 €Flash Salekaufen
OUTAlfawise U50173,67 €

ZWEEU4DI8J

kaufenProduktvorstellung
OUTTRONXY X5SA242,19 €Flash Salekaufen
OUTOrtur Obsidian252,34 €

ORTUROBSIDIAN

kaufenTestbericht
OUTAlfawise U30 Pro228,25 €Flash Salekaufen
OUTAlfawise U20 ONE260,44 €

ALFAWISEU201

kaufen
OUTFlsun QQ S Pro249,99 €kaufen
OUTNOVA3D Bene4249,99 €Flash Salekaufen
OUTEcubMaker TOYDIY477,63 €Flash Salekaufen
OUTLONGER LK4 Pro225,33 €Flash Salekaufen
OUTQIDITECH X-Plus619,43 €kaufenTestbericht
OUTAlfawise U20269,6 €kaufenTestbericht
OUTANYCUBIC Mega X343,14 €kaufenTestbericht
OUTTronxy XY-2 Pro155,69 €Flash Salekaufen
OUTANYCUBIC Mega-S179,74 €kaufen
OUTAnycubic Chiron368,94 €kaufen
OUTFlying Bear Ghost 4S309,59 €kaufen
OUTCreality Ender 3153,94 €kaufen
OUTELEGOO Mars
241,37 €kaufen
OUTCreality CR-10 V2429,14 €kaufen
OUTEcubMaker 4 in 1545,58 €kaufen
OUTAnycubic Photon-S372,53 €kaufen
OUTANYCUBIC MEGA ZERO160,57 €kaufen
OUTAlfawise U30171,99 €kaufenTestbericht
OUTTronxy D01426,39 €kaufen

Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden | Alle 3D-Drucker-Gutscheine | 3D-Drucker kaufen