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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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.
Stratasys und Siemens Healthineers haben gemeinsam eine neue Technologie zur Herstellung von patientenspezifischen 3D-gedruckten Phantomen für die medizinische Bildgebung entwickelt. Die Kombination aus fortschrittlichen 3D-Druckmaterialien und Bildgebungsalgorithmen ermöglicht realitätsnahe Modelle für Forschung, Ausbildung und OP-Planung.
Ein Forschungsteam des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) hat eine 3D-Druckmethode entwickelt, um leistungsfähige thermoelektrische Materialien kostengünstiger und nachhaltiger herzustellen. Die Materialien ermöglichen effiziente Kühltechnologien für Elektronik und Medizin. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
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.
Carbon stellt mit FP3D ein neues 3D-Druck-Resin für flexible Teilprothesen vor. Das Material basiert auf der bewährten Dual-Cure-Technologie und soll eine bessere Haltbarkeit und Belastbarkeit bieten. Zahnlabore profitieren zudem von neuen Automatisierungslösungen für effizientere Produktionsprozesse.
3D Systems stellt auf dem LMT Lab Day 2025 seinen neuen NextDent 300 MultiJet 3D-Drucker vor und präsentiert fortschrittliche Lösungen für den direkten 3D-Druck von Zahnprothesen, Alignern und Nachtschienen. Der Drucker ermöglicht eine schnelle, patientenspezifische Herstellung und soll im dritten Quartal 2025 verfügbar sein.
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 niederländische Unternehmen Ourobionics hat CHIMERA entwickelt, eine modulare Plattform für Biofabrikation. Die Maschine vereint fünf verschiedene Verfahren, um komplexe Gewebestrukturen effizient zu erzeugen. Die Technologie verspricht höhere Zellviabilität, präzisere Strukturen und schnellere Produktionsprozesse.
Das schwedische Biotechnologieunternehmen VERIGRAFT erhält eine Eurostars-Förderung von 1,2 Millionen Euro zur Entwicklung von 3D-gedruckten, personalisierten Gefäßprothesen. Das Projekt PREPPER kombiniert innovative Drucktechnologien mit Gewebetechnik und soll die Integration und Haltbarkeit von Gefäßprothesen verbessern.
Das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) testet erstmals 3D-gedruckte Kautabletten in der Kinderonkologie. Eine laufende Studie untersucht, ob Patientinnen und Patienten die individuell dosierten Medikamente bevorzugen. Das Verfahren könnte langfristig die Medikamentengabe in der Kinderheilkunde verbessern.
Ein niederländisches Forscherteam der TU Delft hat eine 3D-gedruckte Plattform zur Kultivierung von Neuronen entwickelt, die die Struktur von Hirngewebe nachbildet. Die Studie zeigt, dass nanoskalige Säulenarrays das Wachstum neuronaler Netzwerke beeinflussen und neue Einblicke in die Hirnforschung ermöglichen.
Das französische Unternehmen PROTEOR hat den 3D-Druck-Spezialisten Filament Innovations übernommen. Damit erweitert PROTEOR sein Portfolio im Bereich Orthesen und Prothesen um fortschrittliche 3D-Drucktechnologien und Materialien. Die Akquisition zielt darauf ab, digitale Arbeitsabläufe in der O&P-Branche weiter zu optimieren.
Forschende der Rice University haben neue Methoden zur Anpassung lebender Materialien (ELMs) entwickelt. Durch genetische Modifikationen lassen sich deren mechanische Eigenschaften gezielt steuern, was für den 3D-Druck, die Gewebetechnik und die kontrollierte Medikamentenfreisetzung von großem Nutzen sein könnte.
Die King George’s Medical University (KGMU) hat ein modernes 3D-Druck-Labor eingeweiht, um die Diagnose und Behandlung orthopädischer Fälle zu verbessern. Die Einrichtung ermöglicht die Herstellung präziser 3D-Modelle und Implantate, die chirurgische Ergebnisse optimieren und die Genesungszeit verkürzen sollen.
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.
Stratasys hat die Einführung seiner digitalen TrueDent-D™-Prothesenlösung in Europa bekannt gegeben. Die CE-zertifizierte Resinlösung ermöglicht effiziente und kostengünstige Prothesenproduktion mit modernster 3D-Drucktechnologie. Mehr als 30 europäische Kunden haben bereits Interesse gezeigt.
Forschende aus Schottland, von der University of Strathclyde, Glasgow, haben ein voll funktionsfähiges Mikroskop entwickelt, das mit einem handelsüblichen 3D-Drucker in weniger als drei Stunden hergestellt werden kann. Mit Kosten von unter 50 GBP bietet es eine erschwingliche Alternative zu herkömmlichen Geräten und könnte Menschen in ärmeren Regionen der Welt helfen.
Australischen Forschern der Universität Queensland gelang es erstmals, 3D-gedruckte Knochengerüste erfolgreich zur Rekonstruktion eines Kieferknochens einzusetzen. Die resorbierbaren Gerüste stimulieren das Knochenwachstum und eliminieren zusätzliche Operationen. Weitere Studien sind geplant, um die Technologie international verfügbar zu machen.
Forschende der University of Queensland haben ein neues 3D-Druckverfahren vorgestellt, das formbare Flüssigmetallstrukturen mit tierähnlichen muskoskelettalen Eigenschaften erzeugt. Das Material eignet sich besonders für medizinische Geräte und könnte die Entwicklung in der Robotik vorantreiben.