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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Mit der Technologie von 3D Systems wurden kraniale Implantate erfolgreich in Schweizer und österreichischen Krankenhäusern eingesetzt. Patientenspezifische 3D-gedruckte Implantate bieten sowohl Chirurgen als auch Patienten erhebliche Vorteile. Experten sehen dies als entscheidenden Schritt in der medizinischen Anwendung des 3D-Drucks.
Das Blythedale Children’s Hospital in Westchester nutzte 3D-Druck, um Kindern mit besonderen Bedürfnissen eine unvergessliche Halloween-Feier zu ermöglichen. Spezielle Schalter, mittels 3D-Druck hergestellt, brachten den Kindern Spaß und Freude.
Ein internationales Forscherteam entwickelt mit Hilfe des 3D-Bioprintings eine verbesserte Methode zur Darstellung komplexer Krebserkrankungen. Die innovative Technik könnte die Behandlung von Krebsarten wie Brustkrebs revolutionieren und bietet einen detaillierteren Einblick in Tumoren und deren Umgebung.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen SprintRay hat OnX Tough 2 vorgestellt, einen 3D-Druck-Harz, der speziell für den Einsatz in der Zahnmedizin entwickelt wurde. Dieses Produkt ermöglicht eine schnellere und effizientere Herstellung von Zahnprothesen. OnX Tough 2 hebt sich durch seine besondere Zähigkeit und lebensechte Durchsichtigkeit hervor.
Millionen von Menschen leiden weltweit an Knochenfehlern. Mit den Fortschritten im 3D-Druck haben Forscher aus China von der Wuhan University of Technology piezoelektrische Gerüste mit Formgedächtnis entwickelt, die eine vielversprechende Lösung darstellen und die Knochenregeneration fördern können.
Französische Wissenschaftler haben den 3D-Druck genutzt, um menschenähnliches Gewebe zu schaffen, das möglicherweise Einblicke in Alterung und Krankheiten bietet. Diese Entwicklung könnte die Genauigkeit und Zuverlässigkeit zellulärer Forschung erheblich verbessern.
Forscher der Universität Oxford nutzen 3D-Druck, um Gewebe zu schaffen, das der menschlichen Großhirnrinde ähnelt. Dieses Gewebe zeigt Potenzial für die Behandlung von Hirnverletzungen und könnte den Weg für personalisierte Therapien ebnen.
Wissenschaftler der Monash University in Australien haben mittels 3D-Druck ein neuronales Netzwerk aus Rattengehirnzellen erstellt. Dieser Fortschritt könnte den Weg für alternative Methoden zu Tierversuchen ebnen und dabei helfen, personalisierte Medizin voranzutreiben.
Die US-Agentur ARPA-H unterstützt das Vorhaben der Stanford University, innerhalb der nächsten fünf Jahre ein menschliches Herz mithilfe des 3D-Drucks zu produzieren. Trotz der enormen Fortschritte in diesem Bereich betont der Hauptverantwortliche, dass die breite Anwendung noch Jahrzehnte entfernt sein könnte.
Forscher haben mittels 3D-Druck-Technologie gewöhnliche Ohrhörer in Geräte verwandelt, die Hirnaktivität und Schweißlaktat messen können. Diese Forschungsergebnisse könnten in Zukunft zur alltäglichen Gesundheitsüberwachung beitragen. Dabei wurden auch Herausforderungen wie die Anpassung an die Ohranatomie bewältigt.
Triastek hat eine Finanzierungsrunde von 20,4 Millionen USD abgeschlossen, um die Kommerzialisierung seiner 3D-Druck-Pharmatechnologien voranzutreiben. Mit innovativen Verfahren wie dem MED 3D-Druck-Verfahren ermöglicht das Unternehmen programmgesteuerte Medikamentenfreisetzung. Die Finanzierung wird dazu beitragen, digitale Produktentwicklung und intelligente Fertigung in der Pharma-Branche voranzutreiben.
Das Universitätsspital Basel hat einem Patienten erfolgreich eine individuell angepasste 3D-gedruckte Schädeldecke implantiert. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt in der medizinischen Anwendung des 3D-Drucks dar. Besonders bemerkenswert ist die Fähigkeit, diese Implantate direkt vor Ort und in kurzer Zeit zu produzieren.
Die Litauische Universität für Gesundheitswissenschaften (LSMU) hat den ersten validierten 3D-Drucker für Medikamente in Europa eingeführt. Dieser innovative Schritt ermöglicht individuell zugeschnittene Medikamente und eröffnet neue Möglichkeiten für spezielle Patientengruppen.
In der indischen Stadt Lucknow wurde einer Frau nach einer gefährlichen Schwarzpilzinfektion der verlorene Oberkiefer mit einem 3D-gedruckten Implantat wiederhergestellt. Ein Expertenteam führte den Eingriff im Command Hospital der indischen Armee durch. Diese Behandlung zeigt das Potenzial des 3D-Drucks in der medizinischen Anwendung.
Im AstroCardia-Projekt arbeiten belgische Partner daran, ein 3D-biogedrucktes Miniatur-Herzmodell zu entwickeln und es ins Weltall zu senden. Die Mission, die 2025 startet, zielt darauf ab, die Auswirkungen des Alterns auf das Herz zu untersuchen und die Erkenntnisse könnten die personalisierte Medizin vorantreiben.
Forscher der Queen’s University Belfast haben 4D-gedruckte Brustimplantate entwickelt, die für die Behandlung von Brustkrebs eingesetzt werden können. Die Implantate können ihre Größe ändern und Chemotherapie-Medikamente freisetzen. Dies ermöglicht eine personalisierte und effizientere Behandlung für Patientinnen.
Forscher aus Los Angeles vom Terasaki Institute for Biomedical Innovation haben einen neuen Bio-Tintenstoff entwickelt, der das Wachstum und die Regeneration von mit 3D-Druck hergestelltem Muskelgewebe fördert. Diese Methode könnte zukünftig Menschen helfen, die durch Krankheiten oder Operationen Muskelverlust erleiden.
Dr. Lauren Geaney hat mit Hilfe des 3D-Drucks und ihrer Fachkenntnisse ein neuartiges Knöchelimplantat in einer Patientin eingesetzt. Dieser medizinische Fortschritt hat nicht nur die Mobilität der Patientin verbessert, sondern auch ihre Lebensqualität signifikant erhöht.
Ein 32-jähriger Mann, der mit einem angeborenen Fehlen eines äußeren Ohrs geboren wurde, hat kürzlich ein 3D-gedrucktes Ohrimplantat erhalten. Ärzte der King George’s Medical University realisierten dieses Projekt. Die neuartige Lösung hat nicht nur die Lebensqualität des Patienten verbessert, sondern zeigt auch das wachsende Potential des 3D-Drucks in der Medizin.
Materialise, bekannt für seine Expertise im 3D-Druck medizinischer Lösungen, hat eine neue Produktionsstätte in Michigan (USA) eröffnet. Dort spezialisiert sich das Unternehmen auf den 3D-Druck individueller Titan CMF-Implantate. Dieser Schritt wird die Lieferung und Produktion für den US-Markt erheblich beschleunigen.