menu

Medizinische Anwendung des Monats: Die Entdeckung der 3D-Mikrodrucktechnologie

Am 3. Juni 2024 von Astrid Z. veröffentlicht

Wie kann die 3D-Mikrodrucktechnologie den medizinischen Sektor revolutionieren und die Forschung voranbringen? Kann sie zur Herstellung von medizinischen Geräten, Behandlungen für verschiedene Formen von Krankheiten oder sogar von funktionellen Geweben und Organen eingesetzt werden? Boston Micro Fabrication stellt sich all diese Fragen und hat sich einem Programm angeschlossen, das von der Universität Nottingham, genauer gesagt von deren Zentrum für additive Fertigung, geleitet wird. Das Projekt mit dem Namen „Dial Up“ wird durch einen EPSRC-Zuschuss finanziert und zielt darauf ab, „den 3D-Druck in der Medizintechnik und den Biowissenschaften zu standardisieren.“ Die Mikrodrucktechnologie von BMF wird daher derzeit für die Entwicklung verschiedener medizinischer Anwendungen eingesetzt: Darmpflaster zur Bekämpfung bestimmter chronischer Krankheiten, Mikrostrukturen zur Steuerung des Zellphänotyps usw. 

Die Vorteile der additiven Fertigung für den medizinischen Sektor müssen nicht weiter erläutert werden. Fachleute aus dem Gesundheitswesen interessieren sich zunehmend für diese Technologie, die es ihnen ermöglicht, maßgeschneiderte Geräte zu entwickeln und ihre Werkzeuge oder sogar ihre Lehrmittel für die Chirurgie zu verbessern. Je nach verwendeter Technologie ermöglicht sie auch ein hohes Maß an Präzision und Auflösung, das einem Mikrospritzgussteil ähnelt. Dies ist einer der Mehrwerte der Mikrostereolithographie-Technologie von Boston Micro Fabrication. Das Unternehmen bietet Mikrodrucklösungen, die wiederholbar, präzise und genau sind – die Auflösung kann bis zu 2 Mikrometer betragen. Mit den 3D-Druckern von Boston Micro Fabrication lassen sich sehr feine Merkmale und komplexe Geometrien herstellen, die in einem so anspruchsvollen Sektor wie dem Gesundheitswesen oft gefragt sind.

Die Professoren Ricky Wildman und Felicity Rose vom Biodiscovery Institute der Universität Nottingham mit dem Vorstandsvorsitzenden des BMF, John Kawola.

In diesem Zusammenhang testet das Projekt Dial Up das Mikrodruckverfahren von BMF und entwickelt mehrere konkrete Anwendungen für den medizinischen Bereich. Die erste betrifft Darmerkrankungen: Ziel ist es, ein Pflaster zu entwickeln, das entzündetes Darmgewebe regenerieren kann. Das Pflaster soll im Körper des Patienten angebracht werden und darf daher nicht stören. Darüber hinaus müssen die verwendeten Materialien passende Eigenschaften für die körpereigenen Zellen aufweisen. Dies sind zwingend notwendige Anforderungen, die nicht mit allen Drucktechnologien zu bewältigen sind.

Zusätzlich zu diesem Projekt entwickeln die Forscher Mikroarchitekturen, die in der Lage sein könnten, den Phänotyp der Zellen zu kontrollieren und zu steuern, d.h. „die Gesamtheit der anatomischen, physiologischen und antigenen Merkmale, die es ermöglichen, jede Art von Bakterium oder Virus zu identifizieren und zu klassifizieren.“ Dies würde die Schaffung von Mikropartikeln begünstigen, die die Stammzellen in das gewünschte Gebiet leiten könnten.

3D-gedruckter Reaktorkern für die Synthese von kleinen organischen Molekülen. Die Reaktanten fließen in die Struktur, wo die eingeschlossenen Enzyme ihre Reaktion zu nützlichen Produktmolekülen katalysieren. Zur Herstellung des funktionalen Hydrogels wurde die 3D-Mikrodrucktechnologie von BMF verwendet (Bild: University of Nottingham’s Biodiscovery Institute)

Schließlich befasst sich das Forschungsteam mit dem Problem der Abstoßung von Medizinprodukten durch den Körper. Heutzutage werden zu viele medizinische Geräte nicht richtig in den menschlichen Körper integriert, was schwerwiegende Folgen für den Patienten haben kann. Während der Forschung stellte das Team fest, dass die Materialien dieser implantierbaren Geräte sowie die physikalischen Oberflächenmuster – oder Topographien – einen großen Einfluss darauf haben, wie das Gerät angenommen wird. Die BMF-Technologie wird eingesetzt, um die erzielten Ergebnisse zu skalieren und die Herstellung implantierbarer medizinischer Geräte zu ermöglichen, für die die Materialien und Topografien getestet und validiert wurden.

Bei dem Forschungsprojekt der englischen Universität geht es darum, neue Methoden für die Herstellung maßgeschneiderter medizinischer Geräte zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung zu finden. Letztendlich hoffen die Forscher auf Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um möglichst viele Daten zu sammeln und effizientere Modelle für ihre Herstellungsprozesse zu entwickeln.

Sie wollen mehr über die 3D-Mikrodrucktechnologie von Boston Micro Fabrication herausfinden? Klicken Sie HIER.

*Titelbildnachweis: Boston Micro Fabrication

Teilen Sie Ihre Meinung

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

de_DEen_USes_ESfr_FRit_IT
Bleiben Sie auf dem Laufenden
Erhalten Sie jeden Mittwoch eine Zusammenfassung der neusten News rund um den 3D-Druck

3Dnatives is also available in english

switch to

No thanks