{"id":27265,"date":"2021-03-05T00:01:29","date_gmt":"2021-03-04T23:01:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=27265"},"modified":"2021-03-05T14:29:16","modified_gmt":"2021-03-05T13:29:16","slug":"3d-bioresorbierbare-atemwegsstents-050320211","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-bioresorbierbare-atemwegsstents-050320211\/","title":{"rendered":"Bioresorbierbare Atemwegsstents aus dem 3D-Drucker"},"content":{"rendered":"

Im Rahmen einer Zusammenarbeit der ETH Z\u00fcrich, der Universit\u00e4t Z\u00fcrich sowie der Universit\u00e4tsklinik Z\u00fcrich, konnte ein neues Harz f\u00fcr die Nutzung im <\/span>DLP-Druck-Verfahren <\/strong>entwickelt werden. Dieses soll zuk\u00fcnftig den Einsatz ma\u00dfgeschneiderter, bioresorbierbarer Atemwegsstents erm\u00f6glichen. Laut Angaben der ETH Z\u00fcrich, handelt es sich beim verwendeten Material um <\/span>Doppelpolymer-Photoink<\/strong>, welches im Vergleich zu anderen DLP-Harzen \u00fcber eine h\u00f6here Materialflexibilit\u00e4t<\/strong> verf\u00fcgen soll. Diese Flexibilit\u00e4t ist ausschlaggebend f\u00fcr einen guten Halt der Stents im menschlichen K\u00f6rper.\u00a0<\/span><\/p>\n

Der Stent darf nicht verrutschen<\/h3>\n

Stents finden vorwiegend zur Behandlung von Durchblutungsst\u00f6rungen der Herzgef\u00e4\u00dfe Anwendung, werden aber zunehmend auch zur Stabilisierung anderer Blutgef\u00e4\u00dfe genutzt. Ein <\/span>Sten<\/span>t <\/span><\/a>stellt sicher, dass sich Gef\u00e4\u00dfe, beispielsweise nach einem Herzinfarkt oder Schlaganfall, nicht erneut verschlie\u00dfen k\u00f6nnen. Bis heute verwenden ChirurgInnen \u00fcberwiegend Metall- oder Silikon-Stents, welche jedoch nicht spezifisch an die Gef\u00e4\u00df Eigenschaften des Patienten angepasst werden. Dies f\u00fchrt dazu, dass Metall Stents wegen der Materialbeschaffenheit nach einiger Zeit operativ entfernt werden m\u00fcssen und birgt bei den Silikon Stents den Nachteil eines m\u00f6glichen Verrutschen.<\/span><\/p>\n

\"Blutgef\u00e4\u00df

Beispiel eines herk\u00f6mmlichen Stents im Blutgef\u00e4\u00df. (\u00a9 iStockphoto)<\/p><\/div>\n

F\u00fcr Patienten, welche verletzungsbedingt oder auf Grund einer Krankheit mit einer Verengung der Luftr\u00f6hre zu k\u00e4mpfen haben, kann ein Stent lebensrettend sein. Dem ist sich auch das Forschungsteam der ETH Z\u00fcrich bewusst und will dort ansetzen, wo herk\u00f6mmliche Stents in der Vergangenheit f\u00fcr Probleme gesorgt haben. Der von dem Forschungsteam entwickelte Atemwegsstent, sorgt dank 3D-Druck f\u00fcr eine ma\u00dfgeschneiderte Replikation<\/strong> der Gewebeeigenschaften. Das Team setzt dabei auf das DLP-Verfahren, welches im Prinzip der Stereolithografie<\/a> (SLA)<\/span>\u00a0gleicht. In beiden 3D-Verfahren<\/a> wird das Objekt auf Grundlage\u00a0der sogenannten Photopolymerisation durch die Bestrahlung von Harz mit UV-Licht, Schicht f\u00fcr Schicht gefertigt. Der wesentliche Unterschied liegt in der Lichtquelle. Im DLP-Verfahren kommt n\u00e4mlich anstelle eines Lasers, ein Projektor zum Einsatz, welcher ein digitales Bild auf die Fl\u00fcssigkeit wirft und im Gegensatz zum SLA-Verfahren nicht Punkt f\u00fcr Punkt arbeitet, sondern eine gesamte einzelne Schicht, in einem Zug erstellt.\u00a0<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Neu entwickeltes Harz sorgt f\u00fcr mehr Elastizit\u00e4t<\/h3>\n

Die Besonderheit liegt im Fall des Stents jedoch nicht in der 3D-Druckmethode selbst, sondern im verwendeten <\/span>Harz<\/span><\/a>. Herk\u00f6mmliche Harze, welche sowohl im DLP- als auch im SLA-Verfahren, verwendet werden, erstarren nach der Belichtung im Druckprozess und sind deshalb f\u00fcr den Einsatz im menschlichen K\u00f6rper zu steif. Da der Stent f\u00fcr die Implantation in die Luftr\u00f6hre gefaltet werden muss, soll das Harz auch nach der Fertigstellung relativ flexibel bleiben.<\/strong> Das Team hat daher mit einem Harz experimentiert, welches auf zwei verschiedenen Makro-\u200bMonomeren<\/strong> basiert. Dadurch sollen die Materialeigenschaften des Endproduktes \u00fcber die L\u00e4nge der eingesetzten Monomere sowie \u00fcber deren Mischverh\u00e4ltnis gezielt adjustiert werden k\u00f6nnen. Dieser Vorteil wurde f\u00fcr die Erstellung unterschiedlicher Prototypen genutzt, welche bei 70 bis 90 Grad<\/strong> gefertigt und anschlie\u00dfend auf deren Vertr\u00e4glichkeit und biologischer Abbaubarkeit<\/strong> gepr\u00fcft wurden. Die entwickelten Stents konnten bereits in Kooperation mit Veterin\u00e4rmedizinern an Kaninchen getestet werden und sind vielversprechend. Bereits nach sechs bis sieben Wochen wird der Stent vom K\u00f6rper resorbiert und l\u00f6st sich nach etwa zehn Wochen vollst\u00e4ndig auf.\u00a0<\/span>Auch wenn die ersten Modelle des Stents vielversprechend sind, bedarf es noch einiger Forschungs- und Entwicklungsarbeit hinsichtlich der Umsetzung einer Massenproduktion im Laborma\u00dfstab. Dennoch zeigen sich die Forscher zuversichtlich und sehen gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr den Einsatz der Technik in weiteren Bereichen der Medizin<\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

\"3D

(\u00a9 Hebei University)<\/p><\/div>\n

Die Einsatzbereiche von 3D-Druck in der Medizin sind vielf\u00e4ltig<\/h3>\n

Im Vergleich zu traditionellen Fertigungsprozessen, bietet der 3D-Druck den gro\u00dfen Vorteil, medizinische Anwendungen individuell auf die Bed\u00fcrfnisse und Eigenschaften des Patienten anpassen zu k\u00f6nnen. Dies steigert die Qualit\u00e4t vieler Behandlungsmethoden erheblich und zeigt wie unter Einsatz neuer Technologien unser Wohlbefinden verbessert werden kann. So k\u00f6nnen heutzutage mittels 3D-Druck nicht nur <\/span>Zahnprothesen<\/a><\/span>\u00a0<\/span>individuell angefertigt, sondern bereits biologisches Gewebe<\/a> zu Therapiezwecken nachgeahmt werden.<\/span>\u00a0Auch in der Rehabilitation f\u00fcr Schlaganfall Patienten, kommen 3D gefertigte Skelettteile zum Einsatz, wie beispielsweise im <\/span>Exoskelett<\/a>, welches ebenfalls von der ETH Z\u00fcrich entwickelt wurde. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

*Bildrechte Titelbild: Paunovic N, et al. ScieAdv, 2020\u00a0<\/span><\/p>\n

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