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.
Über die genannten drei Bereiche berichten wir regelmäßig auf dieser Themenseite oder Sie können die News auch direkt über unseren Newsletter abonnieren.
Forscher aus Korea haben eine weltweit einzigartige 3D-Drucktechnologie entwickelt, die natürliche Killerzellen (NK-Zellen) verwendet, um Krebszellen zu bekämpfen. Diese Methode könnte die Wirksamkeit von Immuntherapien gegen solide Tumore erhöhen.
SprintRay Inc., ein führender Anbieter in der digitalen Zahnmedizin und 3D-Drucklösungen, hat ProWash S vorgestellt, eine innovative Post-Processing-Hardware mit Cloud-Konnektivität, die den 3D-Druck-Workflow vereinfacht und optimiert.
Das kanadische Unternehmen 3D BioFibR hat zwei bahnbrechende Produkte für das 3D-Bioprinting vorgestellt. μCollaFibR und CollaFibR 3D Scaffold bieten eine bisher unerreichte Qualität von Kollagenfasern und eröffnen neue Möglichkeiten in der Gewebeingenieurwissenschaft. Durch den Einsatz innovativer Trocken-Spinntechnologie hat 3D BioFibR einen Meilenstein im Bereich der regenerativen Medizin erreicht.
Forscher entwickeln mithilfe von 3D-Druck ein maßgeschneidertes künstliches Knieimplantat. Im Gegensatz zu generischen Implantaten erhalten Patienten ein maßgeschneidertes Implantat, das ihr vorhandenes Kniegelenk bewahrt. Diese innovative Technologie ermöglicht schnellere und sicherere Operationen sowie eine verbesserte Stabilität des Knies. Aktuell läuft in Großbritannien eine klinische Studie, die herkömmliche Knieersatzverfahren mit dieser neuen Technik vergleicht und bei Chirurgen großes Interesse weckt.
restor3d, ein Unternehmen für den 3D-Druck medizinischer Geräte, wird den MedTech-Riesen Conformis übernehmen. Diese Fusion soll personalisierte medizinische Geräte mithilfe von 3D-Drucktechnologien weiterentwickeln.
Forscher der Universität Wolverhampton haben den Emerald Literati Award 2022 gewonnen, nachdem sie bewiesen haben, dass ein mit 3D-Druck hergestelltes Material in der Lage ist, das Covid-19-Virus vollständig abzutöten. Der Sieg zeigt das Potenzial der additiven Fertigung in der Bekämpfung der Pandemie.
Orthofix, ein weltweit führendes Unternehmen in der Wirbelsäulenchirurgie und Orthopädie, hat das 3D-gedruckte WaveForm A Interbody für Anterior Lumbar Interbody Fusion (ALIF) Verfahren vorgestellt. Dieses innovative Produkt ist eine nahtlose Ergänzung zu Orthofix’s Meridian ALIF-System und bietet Patienten mit degenerativen Bandscheibenerkrankungen eine neue Behandlungsoption.
BiologIC Technologies macht bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von kostengünstigeren Medikamenten und Impfstoffen durch ihre 3D-gedruckten „Lab-on-a-Chip“-Plattformen. Durch eine Kooperation mit dem Innovate UK und dem National Measurement Laboratory konnte das Unternehmen seine Technologie verbessern. Der verbesserte Chip könnte die Entwicklung und Produktion von Medikamenten und Impfstoffen beschleunigen und kosteneffizienter machen.
Das 3D-Druck-Unternehmen EOS geht eine Partnerschaft mit Tecomet, Precision ADM und dem Orthopaedic Innovation Center ein. Gemeinsam wollen sie eine umfassende End-to-End-Lösung für die additive Fertigung medizinischer Geräte entwickeln. Medizinische Erstausrüster sollen so unter anderem von einer kürzeren Vorlaufzeit für die Produktentwicklung profitieren.
Das 3D-Druck-Unternehmen Boston Micro Fabrication (BMF) half dem Unternehmen Sutrue, ein Nähgerät für minimalinvasive Chirurgie mit 3D-gedruckten Mikroteilen zu entwickeln. Das Gerät, optimiert durch 3D-Druck, erreicht einen Durchmesser von nur 8 mm, und beschleunigt Heilungsprozesse durch weniger invasive Eingriffe.
Das österreichische Nano-3D-Druck-Unternehmen UpNano hat in Zusammenarbeit mit BIO INX ein neues Hydrogelharz namens Hydrotech INX© U200 vorgestellt, das den hochauflösenden 2PP-3D-Druck von Mikro- bis Mesoskala ermöglicht und ideal für Organ-on-Chip-Anwendungen ist.
Das Biotech-Start-up IVIVA Medical erhält den Phase-2-KidneyX-Preis und eine Million US-Dollar Förderung für seine Arbeit an einer 3D-gedruckten bioartifiziellen Niere. Diese Entwicklung zielt darauf ab, die Nierenfunktionen mit zellbasierten lebenden Therapeutika zu ersetzen.
Mighty Oak Medical und HP haben eine technische Partnerschaft bekannt gegeben, um mit Hilfe von HP’s Jet Fusion 5200 Druckern die präoperative Planung und Navigation in der Wirbelsäulenchirurgie zu verbessern. Mighty Oak’s FIREFLY-Lösung ermöglicht eine präzise Planung und sichere Platzierung von Pedikelschrauben. Die Partnerschaft verspricht eine Verbesserung der Patientensicherheit und Effizienz in der Wirbelsäulenchirurgie.
Triastek, ein globales Gesundheitsunternehmen, hat den TCT Award 2023 für die beste 3D-Druck-Technologie im Gesundheitswesen gewonnen. Es ist das erste Pharmaunternehmen, das diese Auszeichnung erhält, und setzt seine innovativen 3D-Drucklösungen mit der MED-3D-Druck-Technologie ein.
Forscher an der Harvard University haben eine synthetische Herzklappe entwickelt, die in weniger als 10 Minuten mit einem 3D-Drucker hergestellt werden kann. Diese sich selbst umgestaltende Klappe könnte besonders für Kinder von Vorteil sein, da sie mehrere Operationen ersparen kann. Der Prototyp wurde erfolgreich an Schafen getestet.
Forscher der University of Waterloo haben 3D-druckbare Wundverbände entwickelt, die die Behandlung von Verbrennungsopfern revolutionieren könnten. Diese Verbände, hergestellt aus fortschrittlichen Polymeren, könnten auch in der Krebsbehandlung und Kosmetikindustrie eingesetzt werden.
Der jüngste Bericht von SmarTech Analysis prognostiziert ein starkes Wachstum der 3D-Druck-Technologie in der Zahnmedizin. Neue Entwicklungen wie die Same-Day-Zahnmedizin und strategische Partnerschaften treiben die Branche voran, wobei der Umsatz bis 2031 auf 9,7 Milliarden USD ansteigen könnte.
Forscher der University of Limerick haben eine Methode zur digitalen Herstellung individueller, 3D-gedruckter Brustprothesen vorgestellt. Diese könnten Frauen zu mehr Lebensqualität nach einer Brustamputation verhelfen. Die lokale Produktion der Prothesen direkt im Krankenhaus mit Hilfe von 3D-Druckern würde außerdem die Kosten der Behandlung senken.
In Italien hat ein Team des Gemelli-Krankenhauses die Hand einer Frau mit einem seltenen Handgelenkstumor mittels einer 3D-gedruckten Prothese von Adler Ortho gerettet. Die speziell angepasste Prothese aus dem 3D-Drucker ermöglichte es der Patientin, alle Finger wieder zu bewegen und eine Amputation zu vermeiden.
Forscher des Max-Planck-Institut für Informatik entwickeln 3D-gedruckte Pillen zur kontrollierten Wirkstofffreisetzung. Durch den Einsatz von mathematischer Modellierung und filamentbasiertem 3D-Druck können sie spezifische Formen herstellen, die Medikamente in einer gewünschten Zeit freisetzen. Die Methode, die sich für die Massenproduktion eignet, könnte den Arzneimittelspiegel bei oraler Einnahme effektiv kontrollieren.