3D-Drucker

Körperteile aus dem 3D Drucker

29.10.2015
Carolin Jennessen

Es klingt ein wenig wie Zauberei: Ein 3D Drucker bildet das Herz eines Mädchens nach, das an einer Fehlbildung am Herzen leidet, und hilft dabei die schwierige Operation einfacher zu planen als auf dem gewöhnlichen Weg. Mit Hilfe eines 3D Druckers wird einem Lungenkrebspatienten ein bewegliches Brustbein aus Titan angefertigt. Die linke Schädelhälfte eines Mannes wird nach einem Unfall mittels 3D-gedrucktem Implantat ersetzt. Solche unglaublichen Geschichten haben wir einem DRUCKER zu verdanken?

Der Einsatz von 3D Druckern findet heutzutage bereits in vielen Branchen Verwendung: Architektur, Luft- und Raumfahrt, Automobildesign, Bauwesen, Maschinenbau, etc. und immer häufiger auch in der Medizintechnik. Ob Hörgeräte, Zahnersatz, Bein-, Arm- und Handprothesen oder Implantate – alles scheint möglich zu sein, selbst an Organen aus 3D Druckern wird geforscht. Doch wie funktioniert dieses technische Wundergerät überhaupt und sieht so die Zukunft von morgen aus?

Das Prinzip eines 3D Druckers verläuft nach einem ähnlichen Schema wie ein Tintenstrahldrucker, der nach einer Vorlage die Buchstaben mit Tinte auf Papierblätter spritzt. Ein 3D Drucker spritzt, sprüht oder presst bestimmte Materialien wie z.B. Kunststoffe, Metalle, Papier, Kautschuk oder polyurethanähnliche Materialien auf eine Platte, die in Schichten aufeinander aufgetragen werden und sich automatisch miteinander verbinden. So entsteht ein dreidimensionaler Gegenstand. Doch bevor gedruckt werden kann, wird zunächst das Objekt durch eine digitale Software entworfen. Der Entwurf wird schließlich an den Drucker übertragen. Wer hat’s erfunden? Charles W. Hull von der 3D Systems Corporation in den USA erschuf den ersten funktionierenden 3D Drucker im Jahr 1983. Die kommerzielle Nutzung für die breite Masse entwickelte sich allerdings erst Anfang des 21. Jahrhundert, als 3D Drucker durch geringere Produktionskosten erschwinglicher wurden. Mittlerweile verbreitet sich auch der medizinische 3D Druck immer häufiger. So haben Ärzte heutzutage nicht nur die Möglichkeit, sich an 3D-gedruckten Modellen für eine Operation vorzubereiten: Auch Implantate und Prothesen lassen sich mittels 3D Drucker patientenspezifisch anfertigen. Nicht nur hierzulande ist der medizintechnische 3D Druck eine große Bereicherung; ebenso in Entwicklungsländern profitieren Ärzte von der Technik. In Uganda leben 250.000 Kinder, denen ein Körperteil fehlt. Das Land verfügt jedoch nur über ein Dutzend Prothesenspezialisten. Bisher verstrich eine Woche Zeit, um einen Gipsabdruck für eine Prothese herzustellen und mehrere Krankenhausbesuche waren von Nöten. Dank der 3D Drucktechnik gelingt es nun, eine für den Patienten individuell angepasste Prothese innerhalb eines Tages anzufertigen, wodurch sich 10-15 Patienten pro Woche behandeln lassen. Früher waren es 2 Patienten wöchentlich.

Ebenfalls wird der 3D Druck von menschlichen Stammzellen und von Organen derzeit intensiv erforscht, konstant weiterentwickelt und gewinnt an enormer Bedeutung. Jedoch steckt die Forschung zum 3D Druck von Organen noch in den Kinderschuhen. Kirsten Borchers vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik in Stuttgart, ist skeptisch, ob etwas so Komplexes wie ein Organ jemals künstlich aufgebaut werden könne. “Da bin ich sehr, sehr vorsichtig, da eine Aussage zu wagen”, sagt sie. “Was ich aber denke, das man in den nächsten fünf bis zehn Jahren zur Verfügung haben könnte, das sind eben einfache Gewebe, so was wie Knorpelgewebe oder Bindegewebe, Fettgewebe, um Defekte im Körper damit reparieren zu können.”

Trotzdem ist die Hoffnung vieler Wissenschaftler groß, eines Tages komplett aus dem Drucker hergestellte Organe anstatt von Spenderorganen als Transplantate zu verwenden. Vielleicht werden 3D gedruckte Organe irgendwann mal die Wartelisten für Transplantate ersetzen können? Noch ist es ein futuristischer Traum und klingt ein wenig wie Zauberei…

Ein Herz aus dem Drucker

Deutsche Welle berichtet über medizinischen 3D-Druck, die MMM GmbH und das Immanuel Klinikum Bernau Herzzentrum Brandenburg.