Der 3D-Druck hat sich in der Medizin mit rasanter Geschwindigkeit ausgebreitet. Es werden bereits seit einiger Zeit Zahnkronen, Hörgeräte und chirurgische Instrumente erfolgreich mit 3D-Druckern hergestellt. Selbst für die Herstellung von Tabletten wird der 3D-Druck heute teilweise schon angewendet. Der medizinische 3D-Druck, also der Einsatz von 3D-Druckern in der Medizin, unterstützt die Medizin besonders auf zwei Arten: Zum einen wird es Chirurgen ermöglicht, passgenaue Implantate zu erstellen. Zum Anderen können Ärzte und Chirurgen die Operationsvorbereitung an 3D-gedruckten Modellen üben und so ein besseres Verständnis über die geplante Operation erlangen. Das so genannte Bioprinting kann also eigener Bereich betrachtet werden und ermöglicht der Medizin mit Unterstützung der additiven Fertigung weitere Verbesserungen der Behandlungsmöglichkeiten.
Schätzungen zufolge hat bereits ein Drittel der Unternehmen aus dem Bereich der Pharmazie und Medizintechnik bereits Erfahrung mit dem 3D-Druck eingesammelt. Dennoch steht die additive Fertigung noch in einem harten Konkurrenzkampf mit traditionellen Herstellungsmethoden, was besonders den 3D-Druck großer Fertigungsserien betrifft. Hier würde der 3D-Druck sehr viel Zeit in Anspruch nehmen, jedoch stellt das im medizinischen Bereich keine große Herausforderung dar, weil hier speziell für den Kunden zugeschnittene Lösungen hergestellt werden.
So macht der 3D-Druck im medizinischen Bereich beispielsweise die Entwicklung kundenspezifischer Implantate möglich. Diese erfüllen letztlich die individuellen Anforderungen der Patienten ohne Probleme.Ein Implantat hat die Aufgabe über einen längeren Zeitraum eine oder mehrere Funktionen eines Organs zu unterstützen, zu übernehmen oder es ganz zu ersetzen. Per Definition ist das Implantat komplett an den betroffenen Patienten und dessen Anatomie angepasst. Hier kommt der 3D-Druck ganz klar zum Vorschein und hilft bei der Fertigung individueller Prothesen oder Implantate.
Im medizinischen Bereich verwenden nun mehrere Unternehmen und bedeutende Akteure den 3D-Druck zur Fertigung individualisierter medizinischer Geräte. Durch den Einsatz der 3D-Drucktechnologie können Implantate und Prothesen leichter kostengünstige, komplexe und maßgeschneiderte Lösungen anbieten und die Fertigung von Zahn- und Gehörprothesen kann durch den 3D-Druck zusätzlich automatisiert werden.
Außerdem wird der 3D-Druck immer häufiger für das chirurgische Training angewendet. Die dritthäufigste Todesursache in den USA sind medizinische Fehler, die jetzt dank 3D-Druck reduziert werden können. Da immer mehr medizinische Geräte maßgeschneidert werden können, eignen sie sich ideal für die Herstellung individuall angepasster chirurgischer Modelle. Diese Modelle geben den Chirurgen die Möglichkeit, sich vor der Operation besser vorzubereiten. Zudem können dem Patienten die 3D-gedruckten Modelle vor der Operation gezeigt werden, so dass auch dieser alle Einsätze und Arbeitsschritte sehen und vor allem besser verstehen kann. Im Endeffekt soll der 3D-Druck die medizinischen Fehler reduzieren, was schon heute erreicht wird.
Mit fortschreitender Entwicklung der 3D-Drucktechnologie gewinnt auch eine dritte Art im medizinischen 3D-Druck an Bedeutung – das Drucken von Organen und menschlicher Stammzellen. Dieser medizinische Anwendungsbereich befindet sich allerdings noch in der Forschungsphase, obwohl bereits nennenswerte Resultate erreicht wurden.
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In London wurde dem ersten Menschen weltweit eine 3D-gedruckte Augenprothese eingesetzt. Steve Verze, der bislang sich mit seiner Augenprothese eher verlegen fühlte, zeigte sich positiv überrascht von dem Ergebnis aus dem 3D-Drucker. An das Projekt ist eine klinische Studie angelegt. Die Ärzte hoffen, dass die klinische Studie zeigt, dass diese Methode dazu führen kann, dass Patienten schneller mit Augenprothesen ausgestattet werden können.
Dr. F. Rossignol, ein Pferdechirurg von der veterinärmedizinischen Clinique de Grosbois in Frankreich, hat zusammen mit 3D Medical und GE Additive Titanimplantate für eine bessere Behandlung von Halswirbelfrakturen bei Pferden entwickelt. Bei der Herstellung der individuellen Implantate setzten die Experten auf den Titan-3D-Druck. Erste Behandlungen verliefen erfolgreich und könnte verletzte Rennpferde zukünftig vor dem Einschläfern retten.
Das 3D-Druck-Unternehmen TissueLabs aus der Schweiz hat mit dem TissueRay den ersten kommerziellen MSLA-3D-Biodrucker auf den Markt gebracht. Der TissueRay soll die perfekte Kombination aus hoher Auflösung und Durchsatz ermöglichen und kostet 11.999 Euro. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Der US-amerikanische 3D-Drucker-Hersteller Formlabs und Greenlight Guru haben eine Unternehmenskooperation beschlossen. Gemeinsam wollen die beiden Unternehmen die Einführung lebensverändernder medizinischer Entwicklungen beschleunigen und dabei gezielt 3D-Druck als flexible, kostengünstige und schnelle On-Demand-Fertigungslösung einsetzen.
Das US-amerikanische Zahnmedizin-Unternehmen LightForce Orthodontics hat in einer aktuellen Finanzierungsrunde der Serie C 50 Mio. US-Dollar einsammeln können. Das Flaggschiff von LightForce Orthodontics sind die Cloud-Brackets – weiße, patientenspezifische, 3D-gedruckte Keramik-Brackets aus polykristallinem Aluminiumoxid.
Um Gesundheitseinrichtungen aller Größen den 3D-Druck patientenspezifischer Modelle zu ermöglichen, hat sich der US-3D-Drucker-Hersteller Stratasys mit RICOH zusammengetan. Mit „RICOH 3D for Healthcare“ können Krankenhäuser und andere Gesundheitsdienstleister 3D-gedruckte anatomische Modelle schnell und unkompliziert herstellen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Das finnische 3D-Bioprinting-Unternehmen Brinter bringt mit dem „Brinter Core“ einen neuen 3D-Biodrucker auf den Markt. Das Einsteigermodell kostet nur halb so viel wie sein Vorgänger und ermöglicht es so auch Institutionen mit kleinerem Budget Erfahrungen mit den Vorteilen des Bioprintings zu sammlen.
Forscher der Ungarischen Universität Debrecen und der Universität Szeged haben mit Hilfe von FDM-3D-Druckern spezielle Ringe entwickelt und hergestellt, die als „Trägersystem“ dienen und Frauen bei Vaginalschmerzen helfen sollen. Im Gegensatz zu anderen Behandlungsmethoden bei einer bakteriellen Vaginose versprechen die 3D-gedruckten Ringe einige Vorteile.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen 3D Systems erwirbt das Biotechnologieunternehmen Volumetric Biotechnologies. Das Unternehmen aus Texas wurde 2018 gegründet und hat 2019 mit 3D-gedruckten Gefäßen auf sich aufmerksam gemacht, die eine Lunge nachahmen. Mit der Fusion mit 3D Systems soll der Fortschritt beim 3D-Druck von Organen schneller vorankommen.
Eine Gruppe von Forschern des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in den USA hat eine neue Methode entwickelt, um lebende Mikroben in kontrollierten Mustern mittels Bioprinting zu drucken. Die individuellen Strukturen können zahlreiche Aufgaben übernehmen, wie die Rückgewinnung seltener Erdmetalle, die Reinigung von Abwasser oder den Nachweis von Uran.
Die gemeinnützige Organisation (NGO) LifeNabled hat gemeinsam mit dem Software-Start-up nTopology einen digitalen Workflow für die effizientere und günstigere Prothesenherstellung in Entwicklungsländern mit Hilfe von 3D-Druck entwickelt. Das große Ziel von LifeNabled-Gründer Brent Wright wäre ein globales Netzwerk von Prothesenanbietern in Entwicklungsländern aufzubauen, die mit dem digitalen Workflow und 3D-Druckern einfach und schnell passgenaue Prothesen herstellen können.
Das 3D-Druck-Unternehmen Stratasys und das Medizintechnik-Start-up-Unternehmen Bone 3D haben eine Vereinbarung unterzeichnet. Diese besagt, dass Stratasys die Hospifactory-Initiative von Bone 3D mit seinen 3D-Druck-Kenntnissen und -Produkten unterstützen wird. Dabei werden auch zahlreiche 3D-Drucker von Stratasys zum Einsatz kommen.
Die koreanischen Unternehmen T&R Biofab und B. Braun arbeiten gemeinsam an der Entwicklung, Produktion und dem Vertrieb von mit 3D-Druck hergestellten PCL-Knochenimplantaten bei Eingriffen am Gehirn zur Rekonstruktion und Reparatur von Schädeltraumata. Das Bioprinting-Unternehmen kümmert sich um die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. B. Braun nutzt seine Vertriebsstruktur um die Implantate zu vertreiben.
US-Forscher von der University of Arizona haben mit 3D-Druck ein an den Körper des Menschen individuell anpassbares Wearable entwickelt, das sein Strom aus einem Funksystem bezieht und zusätzlich über ein Energiespeicher verfügt und somit nie aufgeladen werden muss. Die Arbeit zu ihrem 3D-gedruckten Wearable, das vor allem in der medizinischen Beobachtung und Diagnostik zum Einsatz kommen kann, haben die Forscher jetzt in einem Artikel vorgestellt.
Die LEHVOSS Group wird auf der bevorstehenden formnext 2021 neue, nachhaltige 3D-Druck-Materialien für funktionale Bauteile basierend auf thermoplastischen Hochleistungs-Compounds präsentieren. Zu den neuen Materialien gehören das LUVOCOM 3F eco PET, LUVOSINT-Materialien für die Automobilbranche und LUVOSINT TPU X92A, mit dem ein österreichisches Unternehmen die Idee zu seinem Fahrradsattel „Blobber“ umgesetzt hat.