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.
Das britische Unternehmen FabRx arbeitet seit mehreren Jahren an einer Lösung Medikamente mit kundenindividueller Zusammensetzung unter wirtschaftlichen Voraussetzungen mit einem 3D-Drucker herzustellen. Mit den entwickelten „Printlets“ soll die Behandlung von Patienten jetzt deutlich genauer möglich sein. Wir stellen die weiteren Vorteile der Arbeit von FabRx vor.
Das amerikanische Unternehmen B9Creations hat seine bestehende 3D-Druckerreihe B9 Core optimiert und daraus die B9 Core Med 500 Druckerreihe entwickelt. Diese soll für den 3D-Druck in der Medizin geeignet sein. Außerdem neu sind auch zwei Materialien, die B9Creations mit dem Erscheinen des 3D-Druckers ebenfalls angekündigt hat.
In Florenz ist es Wissenschaftlern und Medizinern erstmals gelungen ein Ohr mit einem 3D-Drucker zu rekonstruieren. Das 3D-gedruckte Ohr wurde einem 13-jährigem Kind erfolgreich angebracht. Dies war die erste Operation dieser Art in Italien und wird weltweit unter Medizinern als Durchbruch bewertet.
Die engagierte, junge Akademikerin Rahima Benhabbour möchte mit 3D-gedruckten IVRs, sogenannten Vaginalringen, Frauen unterstützen, mit passgenauen intravaginalen Ringen Schwangerschaften und Krankheiten zu vermeiden Auch zur HIV-Prävention in Afrika sollen die 3D-gedruckten Vaginalringe beitragen. Dafür hat Benhabbour jetzt das Start-up AnelleO gegründet.
Das deutsche Unternehmen Evonik Venture Capital hat seine erste Direktinvestition in China getätigt. Ein Betrag in Millionenhöhe ging an das medizinische Start-up Meditool, welches sich auf den 3D-Druck von Implantaten aus PEEK-Material spezialisiert hat.
Das auf Bioprinting spezialisierte Unternehmen CELLINK hat mit dem BIO X6 einen neuen 3D-Biodrucker vorgestellt, der über sechs Druckköpfe verfügt. Der 3D-Drucker ist seinem Vorgänger BIO X ähnlich, verfügt aber über mehr Funktionen. Wir stellen den HIO X& einmal genauer vor.
In der Medizin gibt es komplizierte Fälle, denen man mit Standardmethoden nicht immer helfen kann. Wie auch im Fall der 52-jährigen Linda Edwards, die nach einer Herz-Bypass-Operation ein zerstörtes Brustbein (lat. Sternum) hatte. Ärzten gelang es jetzt, ihr mit einem 3D-gedruckten Titanimplantat zu helfen.
Gwen Finlayson aus den USA leidet an einer Autoimmunhepatitis, wodurch sie eine Leberzirrhose bekam. Nur eine neue Leber kann ihr Leben retten. Um sich auf die Operation vorbereiten zu können, nahmen die Ärzte ein 3D-gedrucktes Modell ihrer Leber zur Hilfe und konnten die Risiken der Operation so deutlich reduzieren.
Letzte Woche ging das Summer Accelerator von Duke Innovation and Entrepeneurship (Duke I & E) an der Duke University (North Carolina, USA) zu Ende. Dabei wurden einige spannende Ideen entwickelt, wie zum Beispiel eine maßgeschneiderte Stütze für Footballspieler, die mit Hilfe von 3D-Druck entsteht. Daraus entstand jetzt das Start-up Protect3D.
Der Münchner Hersteller von 3D-Druckern Kumovis hat den 3D-Drucker R1 vorgestellt. Dieser ist für medizinische Implantate und andere Produkte aus der Medizintechnik geeignet. Sein Bauraum kann als Reinraum genutzt werden. Wir stellen den Kumovi R1 3D-Drucker einmal genauer vor.
Die 5-jährige Yaidailis erhielt die schreckliche Nachricht in ihr wächst ein Nierentumor. Um sich besser auf die schwierige Operation vorzubereiten, fertigten die Ärzte das Modell ihrer Niere mit einem 3D-Drucker. Jetzt vermeldeten die Ärzte, wie die Operation verlief.
Forscher der Carnegie Mellon University haben eine Methode entwickelt, mit der beim 3D-Druck von Organmodellen selbst kleinste Verästelungen additiv gefertigt werden können. Den ersten Test gab es mit dem 3D-Druck einer linken Herzkammer. Nach wenigen Tagen begann sie von selbst zu schlagen.
Kinderherzchirurgen am Inselspital in Bern werden sich künftig mit Herzmodellen aus dem 3D-Drucker auf komplizierte Operationen vorbereiten. Die detailgenauen und kundenspezifischen 3D-gedruckten Modelle sollen die Risiken auf die Eingriffe verringern.
Forscher der ETH Zürich und der südafrikanischen Firma SAT entwickeln mit dem 3D-Drucker künstliche, maßgeschneiderte Herzklappen aus Silikon. Vom ersten klinischen Einsatz sind sie mindestens ein Jahrzehnt entfernt. Die ersten Tests verliefen aber sehr positiv.
Das Start-up Inventia aus Australien hat eine der höchsten Auszeichnung bei den jährlichen Good Design Awards in Sydney für seinen 3D-Biodrucker Rastrum erhalten. Der Inventia Rastrum druckt Krebszellen aber realistische, medizinische Modelle, die der Krebsforschung helfen können.
Im letzten Jahr hat NewPro 3D den 3D-Drucker NP1 vorgestellt. Dieser ist jetzt mit einer verbesserten Membran erhältlich. Der NP1 ist für medizinische Anwendungen entwickelt worden. Hier stellen wir den NewPro NP1 3D-Drucker einmal genauer vor.
Die europäische Weltraumorganisation ESA hat zusammen mit dem Universitätsklinikum der TU Dresden Wege untersucht, mittels 3D-Druck Haut und Knochen in Schwerelosigkeit herzustellen. Der 3D-Druck von menschlichem Gewebe im Weltraum soll bei langen Weltraumflügen mögliche Erkrankungen besser heilen oder Verletzungen behandeln können.
Forscher der Columbia University entwickeln eine neuartige Methode, um mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie die menschliche Kopfhaut möglichst genau zu simulieren und so das Wachstum neuer Haare zu ermöglichen. Das neue Haar wird dann auf die Kopfhaut des von Haarausfall betroffenen Menschen gepflanzt und soll das Risiko eines erneuten Haarausfalls verringern.
Forscher des britischen Animal Health Trust (AHT) und der University of East Anglia (UEA) greifen bei der Behandlung von Knochenbrüchen bei Pferden auf die Hilfe von 3D-gedruckten Gewebegerüsten zurück. Die Forscher zeigen dabei auch die Möglichkeiten positiver Synergien zwischen den Bereichen 3D-Druck, Bioprinting und Veterinärmedizin.
Forscher am MIT haben ein flexibleres und zäheres Netz entwickelt, mit dem medizinische Hilfsmittel gedruckt werden können. Das Material eignet sich unter anderem für tragbare Stützen, implantierte Hilfsmittel wie Herniennetze, Orthesen und einiges mehr, was die Forschung interessant macht.