{"id":40977,"date":"2022-09-28T00:01:00","date_gmt":"2022-09-27T22:01:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=40977"},"modified":"2022-09-28T17:48:54","modified_gmt":"2022-09-28T15:48:54","slug":"foerderung-des-bioprinting-mit-innovativen-neuen-druckkoepfen-280920221","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/foerderung-des-bioprinting-mit-innovativen-neuen-druckkoepfen-280920221\/","title":{"rendered":"F\u00f6rderung des Bioprinting mit innovativen neuen Druckk\u00f6pfen"},"content":{"rendered":"

Wenn wir \u00fcber die j\u00fcngsten Innovationen im medizinischen Bereich sprechen, ist ein Thema, das h\u00e4ufig auftaucht, das Bioprinting. Definiert als die Nutzung von 3D-Drucktechniken zur Kombination von Zellen, Wachstumsfaktoren und Biomaterialien zur Herstellung biomedizinischer Teile, ist das Konzept aufgrund seiner vielf\u00e4ltigen Anwendungsm\u00f6glichkeiten sehr interessant. Durch den Einsatz von Bioprinting k\u00f6nnten \u00c4rzte biokompatible Organe, Knochen und vieles mehr in 3D drucken und damit die Gesundheitsversorgung revolutionieren. Da es sich jedoch um einen sich entwickelnden Bereich handelt, werden immer noch neue L\u00f6sungen ben\u00f6tigt, um den besonderen Anforderungen des Marktes gerecht zu werden. Gl\u00fccklicherweise konnte sich einer der Marktteilnehmer, ViscoTec Pumpen- und Dosiertechnik GmbH (ViscoTec), an die rapid product manufacturing GmbH (rpm) und damit an Carbon wenden, um bessere Druckk\u00f6pfe f\u00fcr das Bioprinting mit Hilfe des Carbon Digital Light Synthesis\u2122 (DLS\u2122) Verfahrens zu entwickeln.<\/p>\n

ViscoTec stellt Dosierl\u00f6sungen f\u00fcr die Progressive-Cavity-Technologie her. Ihre Puredyne-Druckkopfl\u00f6sung verwendet patentierte Einwegkartuschen, die eine pr\u00e4zise Dosierung f\u00fcr das extrusionsbasierte Bioprinting erm\u00f6glichen. Es wird erwartet, dass diese Druckk\u00f6pfe f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, darunter Organmodelle, Krebsforschung, Tissue-Engineering, personalisierte Medizin, Ger\u00fcste, Arzneimittelentwicklung und -tests, Lebensmittel, Organ-on-a-Chip und Kosmetika, um nur einige zu nennen. Sie verarbeiten niedrig- bis hochviskose Fl\u00fcssigkeiten und Pasten wie Hydrogele und zellhaltiges Material, leitf\u00e4hige Tinten, Keramikpasten und vieles mehr. Aufgrund der empfindlichen Natur des Bioprinting erwies sich die Herstellung des Druckkopfes jedoch als schwierig, da sie mit herk\u00f6mmlichen Methoden kaum m\u00f6glich war. Die additive Fertigung bot die L\u00f6sung.<\/p>\n

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Bild: Puredyne<\/p><\/div>\n

Additive Fertigung f\u00fcr verbesserte Druckk\u00f6pfe<\/h3>\n

Als ViscoTec mit der Entwicklung des Puredyne-Druckkopfs begann, waren eine Reihe von Anforderungen bekannt. So musste das Teil aus einem Material bestehen, das medizinisch zugelassen und chemisch resistent gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel ist. Au\u00dferdem sollte es mit einer L\u00f6sung hergestellt werden, die eine hohe Designfreiheit, enge Toleranzen, eine einfache Reinigung und eine hohe Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t bietet. Die additive Fertigung ist der klare Favorit, wenn es um gro\u00dfe Designfreiheit und kosteng\u00fcnstige, geringe Produktionsmengen geht, aber f\u00fcr das perfekte Produkt konnte man nicht einfach irgendeine Technologie verwenden.<\/p>

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Als man zum Beispiel versuchte, das Teil mit SLS, einem anderen AM-Verfahren, und PA12 herzustellen, stellte man fest, dass die Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t nicht den erforderlichen Standards entsprach. Au\u00dferdem war die Nachbearbeitung keine ausreichende L\u00f6sung, da die inneren Kan\u00e4le und Hinterschneidungen nicht zug\u00e4nglich waren, was auch das Fr\u00e4sen ausschloss. In Zusammenarbeit mit dem Carbon-Produktionspartner rpm wurde jedoch festgestellt, dass das Carbon-DLS-Verfahren nicht nur alle Anforderungen erf\u00fcllen konnte, sondern auch den Zugang zu einem Material erm\u00f6glichte, das sich ideal f\u00fcr das Teil eignete.<\/p>\n

Wie Sie wahrscheinlich wissen, basiert das Carbon DLS-Verfahren auf der Photopolymerisation, einem Verfahren, das f\u00fcr seine F\u00e4higkeit bekannt ist, sehr pr\u00e4zise Teile mit hoher Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t ohne gro\u00dfe Schritte der Nachbearbeitung schnell herzustellen. Die erforderliche hohe Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t des Teils war auch dank des verwendeten Materials, Carbon MPU 100, m\u00f6glich. Dieser erf\u00fcllte nicht nur alle Anforderungen an das Material, darunter Biokompatibilit\u00e4t, H\u00e4rte, hohe Formtreue und L\u00f6sungsmittelbest\u00e4ndigkeit, sondern verf\u00fcgte auch \u00fcber medizinische Zulassungen, die den Kontakt mit lebenden Zellen erlauben. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glichen die aus diesem Material hergestellten Teile eine hohe Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t und sind vergilbungsfrei.<\/p>\n

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Bild: Carbon<\/p><\/div>\n

Mit DLS war es m\u00f6glich, die komplexen inneren Kan\u00e4le des Puredyne-Druckkopfes zu erzeugen. Diese waren von entscheidender Bedeutung, da die Kan\u00e4le eine Luftzufuhr erm\u00f6glichen, die den Kolben nach unten bewegt, um sicherzustellen, dass die Pumpe immer mit Material versorgt wird. Die Herstellung der inneren Kan\u00e4le sowie der geringe Bauraum waren mit anderen Techniken wie Spritzgie\u00dfen oder Fr\u00e4sen nicht m\u00f6glich. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glichte das Verfahren nicht nur das einfache Drucken komplexer Geometrien, sondern auch die Einhaltung enger Toleranzen. Die Kombination all dieser Faktoren erm\u00f6glichte es ViscoTec, den perfekten Druckkopf f\u00fcr ihre speziellen Anforderungen zu entwickeln.<\/p>\n

Was ist \u00fcber die Ergebnisse bekannt?<\/h3>\n

Insgesamt profitierte ViscoTec sehr von der additiven Fertigung, insbesondere von der DLS-Technologie von Carbon, bei der Herstellung seiner Druckk\u00f6pfe. Neben der Erf\u00fcllung aller Anforderungen brachte der Einsatz des Carbon DLS-Verfahrens weitere Vorteile mit sich, vor allem in Bezug auf die Markteinf\u00fchrungszeit, die Kosten und das geringe Gewicht. Dank des Einsatzes von AM konnte ViscoTec die Abmessungen des Druckkopfs reduzieren. Die Arbeit mit rpm half ViscoTec zus\u00e4tzlich, weiteres Material zu entfernen, ohne die Druckqualit\u00e4t zu beeintr\u00e4chtigen. Das daraus resultierende Gewicht sank um 55 % von 275 g auf 125 g, und auch die Gr\u00f6\u00dfe des Druckkopfes wurde verringert: von 22 cm auf 16,5 cm, was einer Reduzierung um 25 % entspricht.<\/p>\n

Durch die Arbeit mit rpm und den Einsatz des Carbon-DLS-Verfahrens konnte ViscoTec die Zeit bis zur Markteinf\u00fchrung von 1 Jahr auf nur 4 Monate verk\u00fcrzen. Das DLS-Verfahren eignet sich auch perfekt f\u00fcr die Herstellung von Teilen auf Abruf, ohne dass die Qualit\u00e4t des Teils beeintr\u00e4chtigt wird, was bedeutet, dass die Produktion niedrig und kosteneffizient gehalten werden kann. Gleichzeitig konnte sichergestellt werden, dass jeder Druckkopf an die Bed\u00fcrfnisse des Kunden angepasst werden kann.<\/p>\n

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Bild: Puredyne<\/p><\/div>\n

Das Ergebnis? Carbon und rpm waren in der Lage, ein nach Ansicht von ViscoTec radikal besseres Produkt zu schaffen. Nach Angaben der Unternehmen konnte ViscoTec mit dieser L\u00f6sung eine Reihe g\u00e4ngiger Probleme beim Bioprinting l\u00f6sen, darunter Prozessschwankungen, Bioprinting-Pr\u00e4zision und verstopfte Dosiernadeln. Seit der Produkteinf\u00fchrung wurde der Puredyne-Druckkopf mit dem Red Dot Design Award 2022 f\u00fcr Industriedesign ausgezeichnet und wird nun auf dem nordamerikanischen Markt eingef\u00fchrt. Mehr \u00fcber den Puredyne Druckkopf erfahren Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was ist Ihre Meinung vom Puredyne Druckkopf? Lassen Sie uns dazu gerne einen Kommentar da oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>,\u00a0Twitter<\/a>,\u00a0LinkedIN\u00a0<\/a>oder\u00a0Xing<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter!<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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