3D-Druck wird immer wichtiger für die Raumfahrt. Das gilt nicht nur für die Fertigung von Maschinenteilen, sondern auch für die Herstellung von Objekten durch die Astronauten vor Ort. Nun wurden erstmals medizinische Versorgungsmaterialien auf der ISS mittels 3D-Druck hergestellt. Und die Forscher planen schon weiter.

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Es gibt so viele Dinge zu beachten, wenn man eine Fahrt in den Weltraum vorbereitet. Der kritischste Teil dabei ist wohl die Gesundheit der Astronauten. Was wird benötigt, wenn ein Astronaut sich während einer Mission verletzt oder andere spezielle medizinische Hilfe braucht? Krankheit oder gar Tod können für eine Mission katastrophal sein. Kosten und Platzbeschränkung machen es schwer die Versorgung sicher zu stellen. Das ist der Punkt, in dem der 3D-Druck zu Hilfe kommt.

Medizinische Versorgung im Weltall (Bild © Nasa).

Wie die medizinische Versorgung auf einer Weltraum-Mission aussehen könnte

Bisher hat das US-Unternehmen Made in Space Pionierarbeit für den 3D-Druck im Weltraum geleistet. Dank ihnen befindet sich bereits Werkzeug aus dem 3D-Drucker an Bord der internationalen Raumstation ISS. Ein Freund der Gründer von Made in Space, Dr. Julielynn Wong – Gründerin der Firma 3D4MD – befasst sich nun mit dem Problem der medizinischen Fernversorgung. Am 11. Januar 2017 druckte 3D4MD das erste 3D medizinische Material an Bord der Raumstation. Es handelt sich um eine Fingerschiene. Sie dient dazu, den Finger gerade zu halten, statt nach innen in Richtung der Handfläche biegen zu können. Entworfen wurde die Schiene mit einem Sternmuster, um es im Raum darstellen zu können. Das digitale Modell wurde dann zur ISS übertragen und an Board der ISS mit dem 3D-Drucker hergestellt.

Mit Blick in die nahe Zukunft soll das nur der Anfang sein. Ein On-Board-3D-Drucker ermöglicht es den Astronauten eine personalisierte medizinische Versorgung während einer Raumfahrtmission zu erhalten. Es funktioniert wie mit einem Fotokopierer, erklärt Dr. Wong. Zunächst wurde ein Laser-Scan der Hand des Astronauten genommen, der noch von der Anprobe der Raumhandschuhe auf Lager war. Dann wurde mit einer 3D-Software ein digitales Modell der maßgeschneiderten Fingerschiene erstellt. Diese digitale Datei wurde zur Raumstation gesendet und im Weltall gedruckt.

Die Fingerschienen für die Astronauten, gedruckt auf der ISS (Bild © NASA).

Zukunftsplanung: Fernmedizinische Hilfe auf der ganzen Welt

Dieses Prinzip kann nicht nur im Weltraum angewendet werden, sondern auch in ländlichen oder abgelegenen Gebieten auf der Erde. Aber es gibt einige Probleme zu überwinden: Mehr als eine Milliarde Menschen haben keinen Zugang zu Elektrizität und fast die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in ländlichen Gebieten. In vielen abgelegenen Regionen sind einfache medizinische Artikel teuer und es kann Wochen oder Monate dauern, bis es in die Hände medizinischer Angestellter gelangt. Bisher hat 3D4MD ein solarbetriebenes, Plug-and-Play-Ultraportable-3D-Drucksystem entworfen und getestet, um eine Reihe hygienischer, effektiver und kostengünstiger medizinischer Materialien am Einsatzort herzustellen.

Ein mit Solar betriebener 3D-Drucker (Bild © 3d4md).

Das Design dieses Systems, das in einen handlichen Koffer passt, ermöglicht einen sicheren Transport zerbrechlicher Teile und spart Geld durch Vermeidung von Gepäckgebühren.

3D4MD will auch ein Verfahren entwickeln um mit Hilfe von Mobiltelefonen Patienten scannen zu können. Erst wird der mit der Smartphone-Kamera erstellte Scan an das Team für medizinischen 3D-Druck übermittelt, die anschließend benutzerdefinierte Design-Dateien zurück senden. Diese werden dann mit recyceltem Kunststoff gedruckt. Dr. Wong hofft, dass er die Bevölkerung der weniger entwickelten Länder von vielen Schmerzen und Problemen so befreien kann. Des Weiteren spart es nicht nur Zeit und Geld, sondern soll soll auch einen Beitrag zum Umweltschutz leisten.

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