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.
Immer mehr medizinische Unternehmen erkennen Potenzial von 3D-Druck
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.
Kundenindividuelle Implantate aus dem 3D-Drucker
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.
Additive Fertigung medizinischer Geräte, Instrumente und Werkzeuge
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.
3D-gedruckte Modelle zur Operationsvorbereitung
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.
Zukunft: Das Drucken von Organen
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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Ein Forscherteam der Yokohama National University in Japan hat eine neue Methode im 3D-Druck entwickelt, die es ermöglicht, die komplexe Mikrostruktur von Knochen nachzubilden. Diese Technologie verspricht neue Möglichkeiten in der regenerativen Medizin, insbesondere für die Knochengewebe-Regeneration und die Expansion hämatopoetischer Stammzellen. Durch die präzise Nachahmung von Knochenstrukturen könnte sie zukünftig bei der Behandlung von Knochenerkrankungen und in der Stammzellforschung eine wichtige Rolle spielen.
Desktop Health™ hat Flexcera™ Base Ultra+ vorgestellt, ein verbessertes Harz für den 3D-Druck von Zahnprothesen, das eine 50% höhere Festigkeit und eine 70% größere Verformungsresistenz verspricht. Dieses Harz, kombiniert mit Flexcera Smile Ultra+, positioniert sich in den digitalen Zahnprothesenmarkt, der bis 2030 voraussichtlich auf fast 4,6 Milliarden Euro anwachsen wird. Flexcera Base Ultra+ ist zudem FDA 510(k) geprüft und CE-gekennzeichnet.
Die Verwendung von Eis im 3D-Druckverfahren ermöglicht die Erstellung von komplexen Blutgefäßnetzwerken, die entscheidend für die Entwicklung von im Labor gezüchtetem Gewebe und Organen sein könnten. Forscher der Carnegie Mellon University stellten ihre Forschungsergebnisse jetzt vor.
Mit dem Start seiner neuen Produktionsstätte, ausgestattet mit dem FormUp 350 3D-Drucker von AddUp, etabliert Armadillo Additive neue Fertigungsstandards für die Medizintechnik. Die Spezialisierung auf hochwertiges Titan und die Präsentation innovativer Lösungen auf der AAOS-Jahrestagung unterstreichen die Ambitionen des Unternehmens im 3D-Druckbereich.
In Dwaraka Tirumala (Indien) wurden 3D-gedruckte Prothesen kostenlos an Menschen mit Behinderung verteilt, um deren Selbstvertrauen und Lebensqualität zu verbessern. Diese Initiative zeigt das transformative Potenzial des 3D-Drucks im medizinischen Bereich.
Ein Team der Universität Bayreuth hat eine innovative 3D-Drucktechnologie entwickelt, die Hydrogele und Fasern kombiniert, um Gewebe mit einachsiger Zellausrichtung herzustellen. Diese Technologie könnte bedeutende Fortschritte in der regenerativen Medizin und Biofabrikation ermöglichen.
Triastek hat mit seinem 3D-gedruckten Medikament T22 die FDA-Zulassung erhalten, was einen neuen Schritt in der Medikamentenabgabe darstellt. Das Medikament ermöglicht eine vereinfachte Dosierung von einmal täglich und zielt darauf ab, die Behandlung von Lungenhochdruck effektiver zu gestalten.
AddUp und Anatomic Implants kündigen die Einreichung eines 510(k)-Antrags für den weltweit ersten 3D-gedruckten Zehengelenkersatz an. Anatomic Implants nutzt dafür den Titan-3D-Druck, um optimal auf die Anatomie der Patienten angepassten Ersatz herzustellen.
Die Universität von Wollongong erhält eine Förderung für die Entwicklung eines innovativen 3D-gedruckten Implantats zur Gesichtsrekonstruktion bei Krebspatienten. Ein Schritt, der die Lebensqualität der Betroffenen erheblich verbessern könnte.
Das Nanavati Max Super Speciality Hospital in Mumbai hat ein 3D-Drucklabor eingeführt, um die Präzision in der chirurgischen Onkologie zu verbessern. Die Technologie ermöglicht schnelle und präzise Produktion von Knochenmodellen und Schnittführungen.
Wissenschaftler der Universität von Wisconsin-Madison haben das weltweit erste 3D-gedruckte Gehirngewebe entwickelt, das natürliche Gehirnfunktionen emuliert. Diese Innovation öffnet neue Wege für die Erforschung neurologischer Erkrankungen.
Schottische Forscher der NHS Golden Jubilee und der Universität Strathclyde nutzen den 3D-Druck zur Entwicklung von Hüftprothesen, die patienteneigene Zellen integrieren. Diese Methode könnte die Lebensdauer von Implantaten verlängern und weitere Operationen vermeiden.
Forscher der Texas A&M University haben eine 3D-gedruckte elektronische Haut entwickelt, die menschliche Haut nachahmt. Die „E-Haut“ bietet Potenzial für die Gesundheitsüberwachung und verbesserte Prothetik.
Die ADDMAN Group erweitert ihre ISO 13485-Zertifizierung und integriert fortschrittliche 3D-Drucktechnologie, um ihre Fertigungskapazitäten zu diversifizieren und umfassende Lösungen für den Medizinsektor anzubieten. Durch die Integration von zwei 3D Systems Metall-3D-Druckern ProX DMP 320 stärkt ADDMAN seine Position im Medizinsektor und verbessert die Qualitätssicherung für medizinische Geräte.
Kallisio hat die FDA 510(k)-Zulassung für seinen innovativen 3D-gedruckten Mundstent Stentra erhalten, der eine präzisere und individuell angepasste Strahlentherapie für Kopf- und Halskrebspatienten ermöglicht. Der Stentra-Stent wird mittels 3D-Druck an die individuellen anatomischen Daten der Patienten angepasst.
restor3d hat erfolgreich patientenspezifische Femurimplantate mittels 3D-Drucktechnologie kommerzialisiert, die die mechanischen Eigenschaften traditioneller Gussimplantate übertreffen. Diese Entwicklung markiert einen wichtigen Fortschritt im Bereich der orthopädischen Implantate.
CurifyLabs hat wichtige geistige Eigentumsrechte von Mehta Heino Industries erworben, um ihre Fähigkeit zur Herstellung personalisierter Medikamente zu erweitern. Diese Entwicklung markiert einen Wendepunkt in der Pharmaindustrie und im Einsatz von 3D-Drucktechnologie.
Align Technology hat die Übernahme des österreichischen 3D-Druckunternehmens Cubicure für 79 Millionen Euro abgeschlossen. Diese Akquisition markiert einen bedeutenden Schritt in der Strategie von Align, seine 3D-Druckfähigkeiten zu erweitern.
Ein innovatives Gerät, das von Forschern der Universität Edinburgh entwickelt wurde, könnte die Zukunft der Medikamententests verändern. Das 3D-gedruckte „Body-on-Chip“ Gerät simuliert menschliche Organsysteme und ermöglicht es, Medikamente zu testen, ohne Tiere zu gefährden. Diese Entwicklung hat das Potenzial, Millionen von Tieren vor Tierversuchen zu bewahren.
EasyRx kündigt eine Partnerschaft mit Nexa3D, einem Spezialisten für 3D-Druck in der Zahnheilkunde, an. Die Integration der Nexa3D-Technologie in EasyRx‘ digitalen Workflow zielt darauf ab, die Effizienz in zahnmedizinischen Laboren und Praxen zu steigern und einen neuen Standard in der Patientenversorgung zu setzen.
