{"id":24063,"date":"2020-06-16T00:01:00","date_gmt":"2020-06-15T22:01:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=24063"},"modified":"2020-06-15T18:23:45","modified_gmt":"2020-06-15T16:23:45","slug":"forscher-entwickeln-material-das-biologisches-gewebe-nachahmt-160620201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/forscher-entwickeln-material-das-biologisches-gewebe-nachahmt-160620201\/","title":{"rendered":"Forscher entwickeln Material, das biologisches Gewebe nachahmt"},"content":{"rendered":"

An der University of Colorado Denver haben Forscher eine Methode entwickelt, um 3D-gedruckte Fl\u00fcssigkristall-Elastomere mit komplexen Strukturen herzustellen. Ziel dieser Forschung ist es, Strukturen aufzubauen, die den physikalischen Eigenschaften komplexer biologischer Gewebe, wie z.B. Knorpel, entsprechen. Im Laufe der Jahre haben Forscher auf der ganzen Welt das Potenzial von 3D-Drucktechnologien f\u00fcr Patientenbehandlungen und Therapien erforscht. Einer der Hauptvorteile der additiven Fertigung ist der Grad an Komplexit\u00e4t, der f\u00fcr eine gegebene Struktur erreicht werden kann. In diesem Fall hoffen die Forscher, dass die Technik bei der Herstellung patientenspezifischer Implantate<\/a> helfen wird, um Gewebe<\/a> zu ersetzen, das aufgrund von Verletzungen oder Krankheiten verloren gegangen ist.<\/p>\n

Da Gewebe \u00fcber einzigartige Eigenschaften wie Flexibilit\u00e4t und Festigkeit verf\u00fcgen, lassen sie sich bei der Verwendung synthetischer Substanzen nur schwer nachahmen. Gewebe wie Knorpel sind extrem strapazierf\u00e4hig und dennoch weich und flexibel genug, um Bewegung und D\u00e4mpfung zu erm\u00f6glichen. Beispielsweise sind die Komponenten der Wirbels\u00e4ule stark und flexibel genug, um empfindliches Nervengewebe zu sch\u00fctzen. Chris Yakacki, der an der Studie beteiligte Forscher, kommentierte dies: „Die Wirbels\u00e4ule ist voller Herausforderungen, und es ist ein schwer zu l\u00f6sendes Problem. Menschen haben versucht, synthetisches Bandscheibengewebe herzustellen, aber sie haben dabei keine gute Arbeit geleistet<\/em>„.<\/p>\n

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Die Gewebestrukturen auf verschiedenen Ebenen (Bildnachweis: CU Denver News)<\/p><\/div>\n

3D-gedruckte fl\u00fcssigkristalline Elastomere<\/h3>\n

In der in Advanced Materials ver\u00f6ffentlichten Studie erkl\u00e4rt das Forscherteam, dass sie Fl\u00fcssigkristall-Elastomere verwendet haben, um komplexe Strukturen zu schaffen, die biologisches Gewebe imitieren. Genauer gesagt verwendeten sie die DLP-3D-Drucktechnologie. DLP ist insofern \u00e4hnlich wie SLA, als es ebenfalls auf Photopolymerisation beruht, um mit Hilfe von ultraviolettem Licht Schicht f\u00fcr Schicht ein Objekt zu erzeugen. Diese Technologie erm\u00f6glicht ein hohes Ma\u00df an Pr\u00e4zision, was f\u00fcr Strukturen, die wie diese in den K\u00f6rper eindringen werden, von entscheidender Bedeutung ist. Beim Drucken verwendeten die Forscher ein fotoh\u00e4rtbares (also DLP-bedruckbares) Hauptketten-Fl\u00fcssigkristall-Elastomer-Harz (LCE). Sie erkl\u00e4ren, dass dieses Harz nach der Durchf\u00fchrung einiger mechanischer Tests „eine 12-mal gr\u00f6\u00dfere Ratenabh\u00e4ngigkeit und eine bis zu 27-mal gr\u00f6\u00dfere Dehnungsenergie-Dissipation im Vergleich zu denjenigen zeigte, die aus einem kommerziell erh\u00e4ltlichen fotoh\u00e4rtbaren Elastomerharz gedruckt wurden“.<\/p>

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Daher scheint das Material signifikante sto\u00dfd\u00e4mpfende Eigenschaften zu besitzen, wodurch es sich hervorragend f\u00fcr dynamische Verbindungen oder Schutzstrukturen im K\u00f6rper eignet. Chris Yakacki f\u00fcgte hinzu: „Jeder hat von Fl\u00fcssigkristallen geh\u00f6rt, weil man sie im Display seines Telefons anstarrt. Und Sie haben wahrscheinlich schon von Fl\u00fcssigkristallpolymeren geh\u00f6rt, weil es genau das ist, was Kevlar ist. Unsere Herausforderung bestand darin, sie in weiche Polymere, wie Elastomere, einzubringen, um sie als Sto\u00dfd\u00e4mpfer zu verwenden<\/em>„. Ein h\u00f6herer Komplexit\u00e4tsgrad bedeutet auch, dass die Struktur personalisiert und vollst\u00e4ndig an den K\u00f6rper des Patienten angepasst werden kann – ein wesentlicher Unterschied zu herk\u00f6mmlichen Methoden, die diesen Grad der Personalisierung nicht bieten. Daher wird das Endprodukt, das die nat\u00fcrliche Struktur des Knorpels nachahmt, auch in der Lage sein, sich perfekt an die Anatomie einer Person anzupassen.<\/p>\n

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Bildnachweis: CU Denver News<\/p><\/div>\n

Weitere Informationen zur Studie k\u00f6nnen Sie hier<\/a> finden. M\u00f6chten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der\u00a0Additiven Fertigung<\/a>\u00a0direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>\u00a0und folgen Sie uns auf\u00a0Facebook<\/a>\u00a0und\u00a0Twitter<\/a>\u00a0um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Au\u00dferdem sind wir auch auf\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0und auf\u00a0Youtube<\/a>\u00a0zu finden!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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