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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MiCoB, Stemcon Ecoserve und Kamnath Hospitality haben 30 3D-gedruckte Cottages am Nagoa Beach, Gujarat, fertiggestellt. Inspiriert von traditionellen Bhunga-Hütten vereint das Projekt kulturelles Erbe mit moderner Bauweise und Nachhaltigkeit.
Das Fraunhofer IPA hat einen Leitfaden für die additive Fertigung in der Medizintechnik entwickelt. Dieser erleichtert die Herstellung patientenindividueller Produkte und gewährleistet gleichzeitig höchste Sicherheitsstandards. Mit der systematischen Methodik können Unternehmen Risiken managen und Potenziale effizient nutzen.
Britische Forscher der Swansea University haben ein 3D-gedrucktes Knochenersatzmaterial entwickelt, das sich vollständig im Körper abbaut. Es beschleunigt die Heilung von Knochendefekten und ist kosteneffizient herstellbar. Die Forschung wurde bereits patentiert.
Prodways hat die DENTAL PRO Serie vorgestellt, eine neue Reihe von 3D-Druckern für Dentallabore. Mit der MOVINGLight®-Technologie zielen sie auf erhöhte Produktivität und Präzision ab. Die modularen Plattformen ermöglichen die effiziente Produktion von Dentalmodellen in großen Stückzahlen.
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.
Bioprinting gewinnt als Alternative zu Tierversuchen in der Kosmetikindustrie an Bedeutung. Laut Vital3D Technologies, einem 3D-Bioprinting-Unternehmen aus Litauen, ermöglicht die Technologie präzisere Tests durch realistische Nachbildungen menschlicher Haut.
Biological Lattice Industries (BLI) hat eine Vorfinanzierung von 1,8 Millionen US-Dollar erhalten, die von Uni.Fund geleitet wird. Mit diesem Kapital plant BLI die Einführung des BioLoom 3D-Bioprinters und der Loominus Studio-Softwareplattform für biofabrikationstechnische Anwendungen.
Dr. Hisham S. Aljadhey, CEO der Saudi Food and Drug Authority (SFDA), hat eine Initiative gestartet, um Laborausrüstungen und 3D-Druck in Krankenhäusern zu fördern. Diese Initiative unterstützt Forschung, senkt Kosten und stärkt die nationale Industrie.
Wissenschaftler der New York University (NYU) haben mit einem 3D-gedruckten Modell namens 3MIC die Bedingungen simuliert, die Krebsmetastasen fördern. Dieses Modell soll die Erforschung der Metastasierung und die Entwicklung neuer Behandlungsstrategien unterstützen.
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.
Stratasys hat mit der Entwicklung des radiorealistischen Materials RadioMatrix neue Möglichkeiten im Bereich der medizinischen Bildgebung geschaffen. Ihre PolyJet-Technologie ermöglicht realistische anatomische Modelle für präoperative Planungen und chirurgische Trainings.
Die Midwestern University hat 3D-Drucktechnologie in ihr zahnmedizinisches Ausbildungsprogramm integriert, unterstützt durch eine Förderung der Illinois State Dental Society Foundation (ISDS). Studierende erhalten praxisnahe Schulungen im Bereich digitaler Prothetik und Zahntechnik.
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.
Bioprinting-Technologien wie die von Vital 3D Technologies tragen zur Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen bei, indem sie medizinischen Abfall und Emissionen verringern. Diese Innovation ermöglicht präzisere, umweltfreundliche Behandlungen und lokale Herstellung von Geweben und Organen.
3D Systems hat die FDA-Zulassung für die TOTAL ANKLE Patient-Matched Guides erhalten, die für den vollständigen Knöchelersatz verwendet werden. Diese Schablonen, die in Zusammenarbeit mit Smith+Nephew entwickelt wurden, ermöglichen eine präzise Anpassung an die Anatomie des Patienten.
Desktop Health hat seine Flexcera-Resine für LuxCreo-3D-Drucker validiert, was den Einsatz in kosmetischen und restaurativen Zahnprothesen erweitert. Flexcera ist eine Reihe von FDA-zugelassenen nanokeramischen Polymeren, die in der Zahnmedizin breite Anwendung finden.
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.
Forscher der Washington State University entwickelten eine selbstlernende KI, die die Effizienz des 3D-Drucks durch optimale Druckeinstellungen verbessert. Die Methode wurde erfolgreich bei der Herstellung komplexer Organmodelle eingesetzt.
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.