{"id":50995,"date":"2023-10-26T11:00:00","date_gmt":"2023-10-26T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=50995"},"modified":"2023-10-25T14:35:25","modified_gmt":"2023-10-25T12:35:25","slug":"3d-gedruckte-masken-aus-silikon-in-der-medizin-261020231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-masken-aus-silikon-in-der-medizin-261020231\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte Masken f\u00fcr Babys unterstreichen Siegeszug von Silikon im Medizin-Sektor"},"content":{"rendered":"

Der Einsatz der additiven Fertigung<\/a> f\u00fcr die Herstellung medizinischer Ger\u00e4te hat in den letzten Jahren rapide zugenommen. Erreichte der globale Markt f\u00fcr 3D-Druck im Gesundheitswesen im Jahr 2021 noch ein Volumen von 2,08 Milliarden US-Dollar, wird er sich bis 2026 laut Prognosen von Global Data verdoppeln und auf rund 4 Milliarden US-Dollar ansteigen. Mit diesem rasanten Wachstum steigen einerseits die M\u00f6glichkeiten der Anwendungen, aber auch die Anspr\u00fcche an die verwendeten Materialien. Aufgrund der Vielf\u00e4ltigkeit der Anwendungen des medizinischen 3D-Drucks<\/a> in den verschiedenen Bereichen Orthop\u00e4die, Zahnmedizin<\/a>, Interkorporale Chirurgie etc. kommt eine Vielzahl von Materialien zum Einsatz, die einerseits den medizinischen Anforderungen gerecht werden m\u00fcssen und andererseits auch im 3D-Druck verarbeitet werden k\u00f6nnen m\u00fcssen. Ein Material, das verst\u00e4rkt in der Medizin eingesetzt wird, ist Silikon.<\/p>\n

Silikon<\/a> verf\u00fcgt \u00fcber eine Reihe an Eigenschaften, die in der Medizin gesch\u00e4tzt werden. Der ansteigende Silikon-Markt f\u00fcr additive Fertigung unterstreicht den Trend der verst\u00e4rkten Nachfrage in den verschiedenen Branchen. Im Jahr 2021 lag der gesamte Marktwert bei gesch\u00e4tzten 1.590,3 Millionen US-Dollar und soll bis 2028 eine j\u00e4hrliche Wachstumsrate von 19,9% verzeichnen. Wie bereits erw\u00e4hnt, ist dieser Vormarsch auch im verst\u00e4rkten Einsatz in der Medizin festzumachen. Silikon ist biokompatibel, UV-best\u00e4ndig, thermisch stabil, es kann sterilisiert werden und ist durch den 3D-Druck leicht an verschiedene Personen anpassbar. Das Unternehmen Elkem Silicones und das Spital der Universit\u00e4t Barcelona (Hospital Cl\u00ednic) arbeiten zum Beispiel an einem Proof-of-Concept-Projekt und setzen 3D-gedruckte, medizinische Beatmungsmasken aus Silikon f\u00fcr die Behandlung von Fr\u00fchchen ein.<\/p>\n

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Der Silikon 3D-Druck nimmt in der Medizin eine immer bedeutendere Rolle ein. (Bild: Elkem)<\/p><\/div>\n

Medizinische Masken aus Silikon f\u00fcr fr\u00fchgeborene Babys<\/h3>\n

Rund 70% der Fr\u00fchgeborenen ben\u00f6tigen Atemunterst\u00fctzung. H\u00e4ufig kommen dann nicht-invasive Beatmungstechniken wie ein CPAP(Continuous Positive Airway Pressure)-Ger\u00e4t zum Einsatz, das \u00fcber einen Schlauch Luftdruck an eine angeschlossene Maske leitet. Diese Maksen sind allerdings nicht ideal f\u00fcr Babys, denn ihr Gesicht ist anders geformt als das von Erwachsenen und aufgrund des schnellen Wachstums der S\u00e4uglinge br\u00e4uchten sie auch regelm\u00e4\u00dfig neue Masken. Der 3D-Druck bietet hier den Vorteil, dass die Masken zum einen individuell angepasst werden k\u00f6nnen und zum anderen auch regelm\u00e4\u00dfig neu gedruckt werden k\u00f6nnen. 3D-Druck macht es m\u00f6glich, Hohlr\u00e4ume und unkonventionelle Geometrien zu drucken und die Entw\u00fcrfe iterativ zu \u00e4ndern. Ein ausschlaggebender Punkt, warum Elkem Silicones und das Hospital Cl\u00ednic Barcelona auf 3D-gedruckte Silikon-Masken setzen, ist also, dass die generischen Medizinprodukte trotz ihrer Vielzahl an Herstellern, Gr\u00f6\u00dfen und Formen nicht jedem Menschen gerecht werden k\u00f6nnen.<\/p>

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Ein zweiter Punkt schlie\u00dft unmittelbar an den ersten an. Durch diese schlecht-sitzenden medizinischen Ger\u00e4te kann es n\u00e4mlich zu Verletzungen wie Druckgeschw\u00fcren, Narbenbildung und Haarausfall f\u00fchren. Die Wunden k\u00f6nnen sich sogar infizieren, wenn das medizinische Ger\u00e4t \u2013 in diesem Fall die Maske \u2013 nicht ordnungsgem\u00e4\u00df gereinigt wird. Ma\u00dfgefertigte medizinische Ger\u00e4te wiederum sitzen bequemer. Karsten Schlichter, Global Business Development Manager bei Elkem Silicones sagt hierzu: \u201eEs geht nicht nur um die Maske. Es geht auch um die Art und Weise, wie man dem Baby die Maske anlegt,<\/em>“ und erkl\u00e4rt: „Die Maske muss auf dem Baby verbleiben k\u00f6nnen, ohne dass die B\u00e4nder sie herunterdr\u00fccken und Druck auf die Haut und den Kopf aus\u00fcben<\/em>.“<\/p>\n

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Rund 70% der fr\u00fchgeborenen Babys brauchen eine Maske. Standard-Masken sind nicht auf ihre Bed\u00fcrfnisse zugeschnitten. Die medizinischen Silikon-Masken aus dem 3D-Drucker k\u00f6nnten Abhilfe schaffen. (Bild: Pixabay)<\/p><\/div>\n

Silikon als ideales Material in der Medizin<\/h3>\n

Neben der Individualisierung durch 3D-Druck spielt auch das gedruckte Material eine entscheidende Rolle. Das Hauptelement bei den Baby-Masken ist das Material, n\u00e4mlich hyperallergenes Silikon, in diesem Fall von der Firma Elkem Silicones. Silikon erm\u00f6glicht Komfort im Gesicht und l\u00e4sst im Gegensatz zu hartem, steifem Material keine Narben auf der Haut von Babys. „Mit Silikon sind viele Formulierungen m\u00f6glich“<\/em>, sagt Schlichter. „Die Maske befindet sich auf dem Gesicht des Patienten, muss aber gleichzeitig an den Sauerstoff angeschlossen werden. Die Maske muss auch einige mechanische Eigenschaften aufweisen, damit der Schlauch korrekt und ohne Leckage in die Maske eingef\u00fchrt werden kann<\/em>.\u201c Die Maske kombiniert daher weiches Material f\u00fcr das Gesicht mit h\u00e4rterem, steifen Material f\u00fcr die Anschl\u00fcsse. Beides kann mittels 3D-Druck<\/a> in einem Prozess gedruckt werden. Daneben h\u00e4lt Silikon eine Reihe an Eigenschaften bereit, die bei medizinischen Produkten w\u00fcnschenswert sind, wie Schlichter ausf\u00fchrt: \u201eSilikone sind inzwischen das vielleicht beste Material f\u00fcr Elastomerteile in medizinischen Anwendungen. Das liegt an den Eigenschaften des Silikons, wie Biokompatibilit\u00e4t und chemische Inertheit.<\/em>\u201c<\/p>\n

Obwohl das Proof-of-Concept-Projekt zu den Silikon-Masken f\u00fcr Fr\u00fchgeborene, das im August 2022 startete, noch nicht vollst\u00e4ndig abgeschlossen ist, konnten bereits einige Ergebnisse erzielt werden. Bei den Tests mit Schaufensterpuppen konnte eine Verringerung der Leckagen um 14% festgestellt werden. Au\u00dferdem f\u00fchre die Maske zu mehr Tragekomfort, was Narbenbildung, Geschw\u00fcren und Infektionen vorbeuge. Schlichter interpretiert diese Ergebnisse \u00e4u\u00dferst positiv und sieht der Entwicklung der additiven Fertigung und dem Stellenwert, den Silikon dabei einnehmen wird, optimistisch entgegen: „Wir sehen Silikone als ein echtes, neuartiges Material f\u00fcr den 3D-Druck, mit all den vielf\u00e4ltigen Anwendungsm\u00f6glichkeiten, die Silikone bieten, von medizinischen bis hin zu industriellen Anwendungen. F\u00fcr die Zukunft arbeiten wir an mehreren Technologien, die es uns erm\u00f6glichen werden, den Raum f\u00fcr Silikone im 3D-Druck noch weiter zu \u00f6ffnen<\/em>.“<\/p>\n

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Elkem setzt auf die Herstellung von Silikonen f\u00fcr die additive Fertigung. (Bild: Elkem)<\/p><\/div>\n

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*Titelbildnachweis: Hospital Cl\u00ednic Barcelona<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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