Ein Forscherteam der Purdue University hat mit Hilfe von 3D-Druckern eine Schuhsohle entwickelt, mit der der Heilungsprozess diabetischer Geschwüre beschleunigt werden soll. Außerdem sollen sich so die Anzahl von Amputationen reduzieren lassen. Wir haben uns das Projekt zur Herstellung dieser 3D-gedruckten Silikoneinlegesohlen einmal genauer angeschaut.

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Im medizinischen Bereich wird die additive Fertigung bereits für die Herstellung von maßgeschneiderten medizinischen Geräten, Hilfsmitteln und sogar Medikamenten genutzt. Allein auf unserer Themenseite haben wir schon knapp 400 Beispiele gesammelt.

So wurde beispielsweise eine Plattform für maßgeschneiderte 3D-gedruckte Tabletten von der Hebrew University in Israel und Yissum entwickelt. Und das in Ettenheim ansässige Unternehmen Oberle setzt auf Orthopädieschuhe aus dem 3D-Drucker. Laut einem Pressebericht der Purdue University in West Lafayette, im US-Bundesstaat Indiana, werden jetzt Einlegesohlen mit einem 3D-Drucker hergestellt, die den Heilungsprozess bei diabetischen Geschwüren beschleunigen sollen.

Amputationsrisiko wird reduziert

Etwa 15 % der Diabetiker leiden an sogenannten diabetischen Geschwüren, die dazu führen, dass sie ihre Füße nicht mehr fühlen, weil der hohe Blutzucker die Nerven geschädigt hat. Bis zu 24 % der Patienten mit diabetischen Geschwüren müssen ins Krankenhaus eingeliefert werden, wo ihnen der Zeh, der ganze Fuß oder im schlimmsten Fall sogar auch das Bein amputiert wird.

Forscher mit Schuhsohle
Mit den 3D-gedruckten Schuhsohlen wird das Amputationsrisiko reduziert (Bild © Purdue University image/Kayla Wiles).

Jetzt haben Wissenschaftler der Purdue University einen Weg gefunden, das Risiko für Amputationen zu reduzieren. Sie haben eine 3D-gedruckte Schuhsohle entwickelt, die bei der Heilung von Geschwüren helfen kann, ohne das Leben der Patienten zu beeinträchtigen. Die Wunden können regenerieren, indem für genügend Sauerstoff gesorgt wird, denn dank der Schuhsohle wird im Laufe des Tages nach und nach Sauerstoff abgegeben.

Verbesserte Zuvor von Sauerstoff

3D-gedruckte Schuhsohle für Diabetiker - Herstellung
(Bild © Purdue University image/Hongjie Jiang and Vaibhav Jain).

Normalerweise werden diabetische Geschwüre behandelt, indem aus der Wunde das devitalisierte Gewebe entfernt wird. Dies führt auch sehr oft zu einer Amputation. Deswegen gingen die Wissenschaftler einen anderen Weg und haben Kautschuk-Einlagen auf Silikonbasis entwickelt. Diese können Sauerstoff zu den Geschwüren zuführen.

Das Silikon wird verwendet, weil es eine gute Durchlässigkeit von Sauerstoff aufweist und weil es sehr flexibel ist. Das Beste an den Schuheinlagen aus dem 3D-Drucker ist, dass sie speziell auf den Patienten zugeschnitten sind und mit Reservoirs ausgestattet sind – diese führen dann den Sauerstoff zu den Geschwüren und zwar besser als bei anderen Schuheinlagen, sind sich die Wissenschaftler sicher.

Kostengünstige maßgeschneiderte Schuhsohlen

Der 3D-Druck soll in Zukunft die Herstellung von Einlegesohlen aus einem Stück ermöglichen. Hierbei handelt es sich um eine maßgeschneiderte Anfertigung von Einlegesohlen zu geringen Kosten. Das Ganze wird noch in einer gemeinsamen Absprache mit den Anwendern optimiert, da man dadurch bestimmte Anforderungen und zusätzliche Erfahrungen einsammeln kann. Für die Zukunft planen die Forscher, dass die patientenspezifischen Einlagen aus einem Rezept des Arztes und einem Fußbild entwickelt werden können. Auf die gleich Weise werden auch individualisierte Zahnschienen mit 3D-Druck produziert.

Hilfe on-the-go für den Diabetiker

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