Aus der Medizin, und hier vor allem der Fertigung von Implantaten, ist der 3D-Druck nicht mehr wegzudenken. Durch die schichtweise und millimetergenaue Fertigung der Implantate wird nicht nur weniger Material benötigt, sondern auch die Passgenauigkeit deutlich verbessert. Implantate können „aus einem Guss“ gefertigt werden, was die Gefahr späterer Bruchstellen deutlich reduzieren dürfte.
Schon jetzt geht man davon aus, dass beispielsweise Zahnärzte in Zukunft neue Zähne, Brücken und Implantate direkt in der Praxis via 3D-Druck herstellen werden und eine Hinzuziehung eines Zahntechnikers oder eines zahntechnischen Labors nicht mehr notwendig sein wird. Diese Mitarbeiter werden sich dann anderweitig spezialisieren müssen (mehr zum 3D-Druck in der Zahnmedizin).
Nicht alles aber ist Musik der Zukunft. Auch heute schon kommen Implantate aus dem 3D-Drucker zum Einsatz. Zum Beispiel in der Veterinärmedizin. So wurde beispielsweise einem Papageien ein neuer Schnabel aus Titan implantiert. Dadurch war es möglich, das Tier im Zoo wieder zu seinen Artgenossen zu lassen. Aber auch Hunde wurden bereits mit einer Beinprothese aus dem 3D-Drucker versorgt.
Die meisten medizinischen Implantate aus dem 3D-Drucker werden aber für den Menschen hergestellt, oder sind für ihn gedacht. So ist es mittlerweile möglich, künstliche Kniegelenke, Kreuzbänder, Teile von Beckenknochen und des Brustbeins, aber auch Kieferimplantate und Schädeldecken mittels 3D-Druck herzustellen und passgenau zu implantieren. Dabei gibt es gegenüber den herkömmlichen, bislang verwendeten Implantaten, meist keine Qualitätsunterschiede.
Vor geplanten Operationen kann auch ein Modell des betreffenden Organs oder der jeweiligen Knochenpartie gedruckt werden. Dadurch ist es möglich, den Verlauf der Operationen genauer zu planen und auch am Modell zu testen. So kann beispielsweise die für den Patienten schonendste OP-Methode herausgefunden werden.
Sehr interessant ist der 3D-Druck in der Medizin auch deshalb, da die einzelnen Ersatzteile im Krankenhaus direkt vor Ort gedruckt werden können. So ist weder eine Bestellung des Implantats auf Vorrat noch das Abwarten von Lieferzeiten notwendig. Nicht nur bei Notfall-OPs ist gerade dieser Aspekt von enormem Vorteil. Das notwendige Filament muss dafür natürlich vorrätig sein.
Besonders im medizinischen Bereich wird viel geforscht, und das betrifft zweifelsohne auch die Herstellung von Implantaten mittels 3D-Druck. Deshalb werden Sie in dieser Rubrik regelmäßig Berichte über Neu- und Weiterentwicklungen in diesem Sektor finden. Haben Sie selbst ein interessantes Thema, über das wir berichten sollen, können Sie uns gern im Kommentarfeld eine entsprechende Nachricht hinterlassen. Alle Neuigkeiten erhalten zuerst unsere Newsletter-Abonnenten kostenlos per Mail (anmelden).
Das Institut für Physik der Werkstoffe (IPM CAS) in Brünn (Tschechien) hat den ersten Lithoz CeraFab Multi 2M30 3D-Drucker in Tschechien installiert. Der Multi-Material-3D-Drucker vom österreichischen Hersteller Lithoz soll zur Entwicklung sensorintegrierter Knochenimplantate beitragen und auch in der Luftfahrtforschung zum Einsatz kommen.
Ärzte des Vinmec International Hospital in Vietnam haben bei einem achtjährigen Jungen mit Knochenkrebs den kompletten Oberschenkelknochen durch ein 3D-gedrucktes Implantat ersetzt. Es handelt sich um den weltweit jüngsten bekannten Patienten, bei dem ein vollständiger Femurersatz mit dieser Technologie durchgeführt wurde.
Croom Medical hat mit „TALOS“ eine neue Plattform zur additiven Fertigung von Tantal-Komponenten vorgestellt. Die Technologie überwindet bisherige Verarbeitungsgrenzen und ermöglicht poröse, stabile Strukturen für medizinische und industrielle Anwendungen.
Thailand hat das erste 3D-gedruckte Titan-Hüftpfannenimplantat Thailands vorgestellt. Entwickelt wurde die Innovation von der Fakultät für Medizin des Siriraj Hospitals an der Mahidol-Universität. Das Implantat eröffnet neue Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit schwer geschädigten Hüftgelenken.
Im Universitätsspital Basel wurde erstmals ein 3D-gedrucktes, MDR-konformes Gesichtsimplantat aus PEEK direkt vor Ort am Point-of-Care gefertigt. Zum Einsatz kam der medizinische 3D-Drucker EXT 220 MED von 3D Systems, der patientenspezifische Implantate im klinischen Umfeld ermöglicht.
Ein Team von Ärzten in New Jersey hat mithilfe eines 3D-Druckers einen Schädelteil für einen Patienten rekonstruiert, dessen Knochen sich aufzulösen begann. Greg Morrison, ein 63-jähriger Marineveteran, konnte durch das innovative Verfahren gerettet werden und ist heute wieder vollständig genesen.
Forscher aus den USA, Japan und China haben ein innovatives 3D-gedrucktes penile Implantat entwickelt, das bei Tieren erfolgreich getestet wurde. Die Studie zeigt, dass das Implantat beschädigte Schwellkörper ersetzen und die erektile Funktion wiederherstellen kann. Die Technologie könnte künftig zur Behandlung von erektiler Dysfunktion und anderen vaskulären Organrekonstruktionen genutzt werden.
Materialise hat eine klinische FDA-Studie zur Prüfung von 3D-gedruckten, bioresorbierbaren Tracheobronchialschienen gestartet. Die individuell angepassten Implantate sollen Kindern mit Tracheobronchomalazie helfen. Die Studie läuft über acht Jahre und könnte den Weg für eine breitere Anwendung der Technologie ebnen.
Forscher von Naton Biotechnology haben das weltweit erste komplette Knieimplantat mittels Laser-3D-Druck hergestellt. Durch eine optimierte Wärmebehandlung konnten sie die Materialeigenschaften der CoCrMo-Legierung entscheidend verbessern. Die Technologie hat nun die Zulassung der chinesischen Behörden erhalten und könnte die Zukunft orthopädischer Implantate revolutionieren.
Croom Medical und GAM arbeiten an einer nachhaltigen Lösung für 3D-gedruckte Implantate aus Tantalum. Durch eine geschlossene Lieferkette wird ungenutztes Pulver recycelt und erneut für den Druck verwendet. Erste Kunden testen bereits Prototypen mit dem Colibrium Additive M2 System.
Katie Weimer, frühere Vizepräsidentin für regenerative Medizin bei 3D Systems, hat das Biotechnologie-Startup GenesisTissue gegründet. Das Unternehmen entwickelt 3D-biogedruckte Gewebeimplantate für chirurgische Anwendungen mit dem Ziel, regenerative Medizin voranzubringen.
Das ATILA-Projekt kombiniert innovative Technologien und Nachhaltigkeit: Erstmals wurden in Spanien Bioimplantate aus Titan mithilfe von Schweißdraht-3D-Druck hergestellt. Dies reduziert Abfälle und steigert die Effizienz. Partner wie Meltio und AIDIMME treiben die Entwicklung voran.
Das schwedische 3D-Druck-Unternehmen Freemelt hat eine strategische Partnerschaft mit einem führenden Hersteller orthopädischer Implantate geschlossen, um die Serienproduktion seiner eMELT-Maschine zu testen. Die Zusammenarbeit unterstreicht die wachsende Bedeutung von additiver Fertigung im Medizintechnikbereich.
Vy Spine hat die FDA-Zulassung für sein 3D-gedrucktes PEKK-Lendenwirbelimplantat erhalten. Das Implantat wird bei degenerativen Bandscheibenerkrankungen eingesetzt und besteht aus dem innovativen Material OXPEKK.
Forscher der University of Oregon haben eine Methode entwickelt, fluoreszierende Strukturen mit 3D-Druck herzustellen. Diese Strukturen könnten in medizinischen Implantaten Anwendung finden, da sie durch UV-Licht leichter verfolgt werden können.
Das erste 3D-gedruckte Wirbelsäulenimplantat auf Basis von Invibios PEEK-Optima-Polymer hat die FDA-Zulassung erhalten. Nvision Biomedical Technologies vermarktet das Implantat, das dank seiner porösen Struktur das Knochenwachstum fördert und chirurgische Ergebnisse verbessern könnte.
Eine neue Studie von Forschern und Wissenschaftlern aus China untersuchte den Einsatz von 3D-gedruckten Titanimplantaten zur Behandlung von Glenoiddefekten bei wiederkehrenden Schulterluxationen. Diese Implantate verbesserten signifikant die Stabilität und Funktion der betroffenen Schulter.
Forscher des Fraunhofer-Instituts IAP und der BTU Cottbus-Senftenberg entwickeln mit 3D-Bioprinting-Technologie passgenaue Knieknorpelimplantate. Das Projekt wird über vier Jahre vom Bund gefördert.
Osteopore Limited hat eine von der chilenischen Regierung finanzierte Studie zur Entwicklung von 3D-gedruckten Knochenimplantaten erfolgreich abgeschlossen. Die Zusammenarbeit mit der Universität von Chile lieferte wertvolle präklinische Daten zur weiteren Entwicklung.
Stratasys und CollPlant haben eine präklinische Studie zur Entwicklung 3D-gedruckter Brustimplantate gestartet, die das natürliche Gewebe regenerieren sollen. Erste Ergebnisse werden 2025 erwartet.