Hier berichten wir über medizinische Instrumente aus dem 3D-Drucker. Von Unternehmen, privaten Makern, Initiativen und engagierten Ärzten aus der 3. Welt.
3D-Druck-Verfahren kommen nicht nur in der Industrie und in privaten Haushalten, sondern auch in der Medizin immer stärker zum Einsatz. Hier werden aber nicht nur Prothesen, Implantate und Modelle von einzelnen Organen – die beispielsweise für die Erprobung von OP-Verfahren genutzt werden – mit diesem Verfahren hergestellt, sondern sogar medizinische Instrumente.
Nicht immer sind medizinische Gerätschaften direkt vor Ort vorhanden. Um Menschen trotzdem helfen zu können, beispielsweise in ärmeren Ländern der Erde, ist es durchaus sinnvoll, die Instrumente mit einem 3D-Drucker herstellen zu können. So dürfte beispielsweise auf so manchem Schiff oder Flugzeugträger mittlerweile auch ein 3D-Drucker vorhanden sein, mit dem dann die benötigten Instrumente, aber auch andere Ersatzteile gefertigt werden können. Durch den Druck vor Ort werden zudem Lagerkapazitäten eingespart.
Die additive Fertigung sorgt bei medizinischen Geräten und OP-Instrumenten für eine erheblich verbesserte gestalterische Freiheit. So können völlig neue Geometrien erschaffen werden, was mit konventionellen Verfahren kaum möglich ist. So ist es beispielsweise möglich, Ohrpassstücke oder Hörgeräteschalen mit der Stereolithographie oder dem Lasersintern herzustellen.
Zugleich lassen sich durch die additive Fertigung auch Spezialinstrumente, direkt auf den Patienten zugeschnittene OP-Instrumente sowie sogenannte „Drill- und Cutting-Guides“ herstellen. Dadurch könnten beispielsweise Hinterschnitte kein größeres Problem mehr darstellen und die Arbeit der Chirurgen und anderer Operateure erheblich erleichtern.
Gerade bei der Herstellung von Implantaten, Modellen einzelner Organe und der Entwicklung neuer medizinischer Instrumente wird die Zukunft einige Überraschungen bereithalten. Hier in dieser Rubrik informieren wir Sie regelmäßig über weltweite Neuentwicklungen beim 3D-Druck medizinischer Instrumente. Es lohnt sich also, in regelmäßigen Abständen nach neuen Beiträgen zu suchen. Damit Sie in Zukunft immer auf dem aktuellsten Stand sind, empfehlen wir Ihnen, zusätzlich unseren 3D-grenzenlos Newsletter zu abonnieren. Auch in diesem finden Sie regelmäßig Beiträge zu medizinischen Themen, sofern sie mit dem additiven Fertigung in Zusammenhang stehen.
Forschern aus Indien von der Manipal Academy of Higher Education ist es gelungen, sich selbst befeuchtende 3D-gedruckte Kontaktlinsen zu entwickeln. Mit ihrer Entwicklung wollen die Forscher die Selbstbefeuchtungsfähigkeiten von bedruckten Kontaktlinsen verbessern. Außerdem planen sie, eine Plattform für Kontaktlinsen mit Lab-on-a-Chip-Fähigkeiten bereitzustellen.
Das Team von The Worlds Protect hat gemeinsam mit der Texas A&M University und Essentium an einem 3D-gedruckten Breathalyzer gearbeitet. Dieser soll dabei helfen, Tests auf eine Infektion mit dem Coronavirus oder Alkoholtests in weniger als einer Minute durchzuführen. Dazu muss lediglich der zu Testende mit einem Strohhalm in eine kleine Öffnung blasen.
US-Forscher an der USC Viterbi School of Engineering haben eine 3D-Druck-Methode für die Herstellung mikrofluidischer Chips für biomedizinische Anwendungen entwickelt. Diese ermöglicht die Fertigung mikrofluidischer Chips in bisher nicht möglichem Mikromaßstab. Wir stellen die Arbeit der Forscher vor.
Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) haben mit 3D-Druck Orthesen für die Handrehabilitation entwickelt. Dem Team 3Digity gelang es mehr als eine Million an Fördermitteln für eine mögliche Ausgründung einzuwerben. Die stellen die Projektarbeit der Göttinger Wissenschaftler einmal genauer vor.
Ärzte am Seattle Children’s nutzen seit einigen Jahren den 3D-Druck, um sich auf Operationen mit 3D-gedruckten Modellen von Herzen vorzubereiten. Auch den Patienten bzw. ihren Eltern ist damit geholfen, da das Problem schneller verständlich erklärt werden kann. Laut den Ärzten hat sich die 3D-Drucktechnologie zudem in den vergangenen Jahren deutlich verbessert.
US-amerikanischen Forschern der Northwestern University haben eine Technologie namens „Microfluidic Affinity Targeting of Infiltriering Cells (MATIC)“ entwickelt, mit der sie bis zu 400 % mehr tumorfressende Zellen ernten können, um besser gegen den Krebs zu kämpfen, als mit bisherigen Verfahren. Teilweise gelang es dadurch, Tumore komplett verschwinden zu lassen. Ihre Forschungsarbeit stellten die Wissenschaftler jetzt vor.
Das US-amerikanische 3D-Druck-Unternehmen Boston Micro Fabrication (BMF) gibt die Kooperation mit 4D Biomaterials bekannt, einem Hersteller von 3D-Drucker-Materialien. Gemeinsam wollen sie biokompatible und bioresorbierbare Medizinprodukte im Mikrobereich mit Hilfe des 3D-Drucks entwickeln. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Der 3D-Druck-Dienstleister PrinterPrezz hat zwei professionelle 3D-Drucker von Desktop Metal erworben. Dabei handelt es sich um das Shop- und das Production System. Die 3D-Drucker werden PrinterPrezz bei der Entwicklung kleinerer und größerer Produkte für die Medizintechnik unterstützen.
US-Forscher von der University of Arizona haben mit 3D-Druck ein an den Körper des Menschen individuell anpassbares Wearable entwickelt, das sein Strom aus einem Funksystem bezieht und zusätzlich über ein Energiespeicher verfügt und somit nie aufgeladen werden muss. Die Arbeit zu ihrem 3D-gedruckten Wearable, das vor allem in der medizinischen Beobachtung und Diagnostik zum Einsatz kommen kann, haben die Forscher jetzt in einem Artikel vorgestellt.
US-Forscher an der Washington State University (WSU) haben mit Hilfe von 3D-Druck ein neuartiges Test-Kit entwickelt, das die Exposition mit dem Herbizid Glyphosat untersuchen kann. Dazu wurden Nanoröhrchen mit molekülgroßen Hohlräumen gedruckt. Das sehr genau arbeitende Kit könnte auch in anderen Bereichen wie Umwelt oder Lebensmittelbranche eingesetzt werden.
Nach den Bombenanschlägen am Boston Marathon 2013 wurde am Wyss Institute die Idee für ein Produkt geboren mit dem sich perforierte Trommelfelle behandeln lassen. Mit der PhonoGraft-Plattform entstand ein Weg, das Trommelfell mithilfe eines Implantats zu behandeln. Das Implantat wird mit 3D-Druck hergestellt. In Tierversuchen wuchsen während der Heilung des Trommelfells native Zellen und Blutgefäße in das biokompatible PhonoGraft-Material.
Die beiden Fraunhofer-Institute IWS und IWU kooperieren beim Projekt „Additive Technologien für Medizin und Gesundheit“ (ATeM) mit dem Center for Additive Manufacturing (CAMT) der polnischen TU Breslau. Gemeinsam wollen sie innovative Lösungen für den 3D-Druck in der Medizintechnik entwickeln. Finanziell unterstützt wird die Arbeit vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Das Fraunhofer IPA und die inomed Medizintechnik GmbH haben gemeinsam eine Methode gesucht, ein neurochiurgisches Stereotaxiesystem ohne den Einsatz von für die Bildgebung störenden Materialien zu entwickeln. In ihren Untersuchungen fanden sie ein 3D-Druckverfahren, das ihnen als besonders geeignet erschien. Nun wollen sie die Fertigungstechnik und das Produktdesign optimieren.
Das Wiener 3D-Druck-Unternehmen Cubicure hat vor einigen Jahren das 3D-Druckverfahren Hot Lithography vorgestellt. Dieses eignet sich besonders für die schnelle und kostengünstige Produktion von Bauteilen in geringer Stückzahl. Cubicure arbeitet daran, die individualisierte, personenspezifische Massenfertigung von Medizinprodukten aus Kunststoffen mit Hilfe von 3D-Druckern zu ermöglichen, wie es beim Medizinunternehmen MacroArray Diagnostics zeigte.
Das brasilianische Medizinunternehmen Sartori hat einen SLM 280 2.0 3D-Drucker vom deutschen Hersteller SLM Solutions erworben, um so die steigende Nachfrage nach orthopädischen Implantaten und medizinischen Instrumente in hoher Qualität und Passgenauigkeit auf die individuellen Patientenanforderungen mit Hilfe der Additiven Fertigung zukünftig erfüllen zu können.
Ärzte des Belfast Health and Social Care (HSC) Trust und das 3D-Druckunternehmen Axial3D haben in Zusammenarbeit das realistische Modell der Lunge eines COVID-19-Patienten mit einem 3D-Drucker angefertigt. Das Modell soll den Ärzten dabei helfen die Krankheit und ihre Folgen besser zu verstehen. Außerdem ermöglicht es den Ärzten eine völlig neue Sicht auf die Lunge und damit zu arbeiten.
Forschern rund um das Team von Thiusius Rajeeth Savarimuthu von der Universität von Süddänemark ist es gelungen, mit Hilfe von 3D-Druckern einen Roboter zu entwickeln, der vollautomatisch Rachenabstriche nehmen kann und so zum Beispiel bei Tests auf eine Infektion mit dem SARS-CoV-2-Virus eingesetzt werden kann. Das bedeutet weniger Kontakt mit Infizierten und eine Entlastung des medizinischen Personals. Erste Tests mit dem Prototypen waren bereits erfolgreich.
Das britische Unternehmen Mologic hat mithilfe von 3D-Druckern von Formlabs Schnelltests für das Testen einer Infektion mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV-2 entwickelt. Die Schnelltests lassen sich in großen Mengen innerhalb weniger Stunden produzieren und liefern innerhalb weniger Minuten ein Ergebnis, ob eine Infektion mit dem Coronavirus vorliegt. Auch der zuletzt von der Lungenkrankheit COVID-19 genesene englische Premierminister Boris Johnson schaute sich die Teststäbe aus dem 3D-Drucker an.
Forscher vom australischen Innovationszentrum Lab22 haben die weltweit ersten Nitinol-Stents, die mit 3D-Druckern hergestellt werden, entwickelt. Das Vorhaben erwies sich als wesentlich komplizierter als vorab angenommen, da das Material Nitriol sehr stark auf Belastung und Temperatur reagiert. Wir werfen einen Blick auf die Arbeit der Forscher
Das italienische, gemeinnützige Projekt Open Breath hat es sich zum Ziel gemacht, eine Lösung für Langzeitbeatmungen mit Hilfe des 3D-Drucks herzustellen. Während der Entwicklungsarbeit entstand ein Gerät, das technisch ausgereift ist, im Vergleich zu herkömmlichen Beatmungsgeräten, weniger kostet und sich einfach und ohne lange Einarbeitungszeiten bedienen lässt.