Ein Druckkopf für die Medizin: Die vipro-HEAD medical grade series
In der additiven Fertigung für die Medizintechnik liegt der Fokus häufig auf biokompatiblen Materialien und regulatorischen Zulassungen. Doch ein weiterer Faktor spielt eine ebenso entscheidende Rolle für den Erfolg dieser Innovationen: der Druckkopf. Ein Druckkopf kommt direkt mit dem Material in Berührung und muss daher mit höchster Präzision arbeiten sowie zuverlässig sterilisierbar sein. Nur so entstehen sichere Lösungen für den jeweiligen Patienten. Mit erhöhter Präzision werden selbst kleinste Strukturen aufgebaut, während medizinisch zertifizierte Materialien die Sicherheit im klinischen Kontext gewährleisten.
Mit wachsendem Fokus auf personalisierte Medizin steigt die Nachfrage nach medizintauglichen Komponenten für die additive Fertigung. ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH („ViscoTec”) reagiert darauf mit der Entwicklung einer medical grade series an 3D-Druckköpfen, basierend auf seinen bewährten vipro-HEAD-Modellen. Speziell für den medizinischen Einsatz konzipiert, bestehen alle Oberflächen der 3D-Druckköpfe, die mit dem Produkt in Berührung kommen, aus Edelstahl oder aus FDA-zertifizierten Elastomeren und Kunststoffen. Eine autoklavierbare Variante ermöglicht die Sterilisation bis 121 °C und schützt so zuverlässig vor Kreuzkontamination. Die Druckköpfe sind mit fast allen 3D-Druckern kompatibel und können problemlos in klinische Abläufe integriert werden.
vipro-HEAD (links) und vipro-HEAD–Hochtemperatur–Variante bis 110 °C (rechts)
Vorteile der vipro-HEAD medical series
ViscoTec verfügt über langjährige Erfahrung in der Fluidtechnik, d. h. in Systemen, die den gesamten Prozess von der Materialentnahme über die Aufbereitung hin bis zur präzisen Dosierung mittel- bis hochviskoser Medien abdecken. Diesen Erfahrungsschatz bringt das Unternehmen nun in die additive Fertigung ein, in der eine exakte Materialdosierung ein entscheidender Erfolgsfaktor ist. Auf Basis der bewährten vipro-HEAD series hat ViscoTec daher spezielle medical grade-Varianten der folgenden Druckköpfe entwickelt:
- vipro-HEAD 3 und vipro-HEAD 5
- vipro-HEAD 5/5 für 2K-Anwendungen
- vipro-HEAD 5 mit Heizfunktion – in Normalversion bis 70 °C sowie als Hochtemperatur-Variante bis 110 °C
Diese Druckköpfe ermöglichen hochaufgelöste Drucke mit Linienbreiten zwischen 100 und 150 µm. Bei 1K-Anwendungen liegt der maximale Volumenstrom bei 6 ml/min, während 2K-Anwendungen bis zu 12 ml/min erreichen, für höchste Präzision und Effizienz
3D-Druck feiner Linien aus Polycaprolacton
Erweiterte Einsatzmöglichkeiten
Dank ihrer technischen Eigenschaften eignet sich die vipro-HEAD medical grade series für zahlreiche patientenindividuelle Anwendungen. Dabei können medizinisch relevante Materialien wie Hydrogele, Silikone, Polycaprolactone sowie Keramiken präzise verarbeitet werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für hoch spezialisierte Anwendungen – von patientenindividuellen Implantaten über Prototyping bis hin zu innovativen Therapielösungen, auch in Losgröße 1. Typische Anwendungen sind:
- (Resorbierbare) Implantate, z. B. Knochen- oder Brustimplantate
- Flexible Implantate wie Gefäßstrukturen aus Silikon
- 3D-gedruckte Tabletten zur individualisierten Wirkstofffreisetzung
- Wearables und Prototyping für Medizinprodukte
Ein Unternehmen, das vipro-HEAD bereits erfolgreich einsetzt, ist 3Deus Dynamics mit Sitz in Lyon (Frankreich). Das Team stellt hochrealistische anatomische Modelle, etwas von Aorten, für das chirurgische Training und die Operationsplanung her. Diese 3D-gedruckten Strukturen werden auch zur Prüfung medizinischer Geräte eingesetzt. Durch die Verwendung von 3D-gedruckten Modellen können Ärzte und Forscher den Einsatz von Tierversuchen und Abhängigkeit von Kadavern deutlich reduzieren.
Ein weiteres Unternehmen mit Sitz in Lyon, Healshape, nutzt die vipro-HEAD Druckköpfe zur Herstellung von hydrogelbasierten, resorbierbaren Brustimplantaten, die patientenspezifisch angepasst sind und sich nach der Implantation durch körpereigenes Gewebe regenerieren. Dank der Kombination aus 3D-Druck, patentiertem, biologisch kompatiblem Hydrogel und präziser Druckkopftechnologie entstehen individuelle, natürliche Brustimplantate, die innerhalb weniger Monate vom Körper resorbiert werden.
Links: Visualisierte Darstellung des vipro-HEAD medical grade beim 3D-Druck einer Aorta aus Silikon (Bildquelle: ViscoTec). Rechts: Hydrogelbasierte, resorbierbare Brustimplantate, gefertigt mit den ViscoTec 3D-Druckköpfen (Bildquelle: Healshape).
Johanna Bruckhuber, Business Development Managerin „Components & Devices” bei ViscoTec, betont die Bedeutung dieser Entwicklung: „Mit der medical grade series unserer vipro-HEAD Druckköpfe machen wir den nächsten Schritt in Richtung additive Fertigung in der Medizintechnik. Damit ermöglichen wir unseren Kunden, patientenindividuelle Lösungen umzusetzen – von Implantaten bis hin zu individualisierten Arzneimitteln – und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Medizin der Zukunft.“
Mit Präzision und Zuverlässigkeit als Kernkompetenzen machen die vipro-HEAD medical grade Druckköpfe von ViscoTec patientenspezifische Lösungen zur gelebten Realität und tragen dazu bei, dass die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag in der modernen Gesundheitsversorgung leistet. Weitere Informationen zur vipro-HEAD medical grade series finden Sie HIER.
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*Titelbild: 3D-Druck einer Silikonpyramide. Alle Bildrechte: ViscoTec
