{"id":58855,"date":"2024-09-18T00:01:34","date_gmt":"2024-09-17T22:01:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=58855"},"modified":"2024-09-17T09:55:18","modified_gmt":"2024-09-17T07:55:18","slug":"anwendung-des-monats-3d-druckmaterial-knochentransplantate-180920241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/anwendung-des-monats-3d-druckmaterial-knochentransplantate-180920241\/","title":{"rendered":"Anwendung des Monats: Neues 3D-Druckmaterial zur Herstellung verbesserter Knochentransplantate"},"content":{"rendered":"

Mit den Fortschritten bei der Erforschung von 3D-Druckmaterialien entstehen immer mehr innovative Projekte in einer Vielzahl von Branchen. Dieses Mal stellen wir Ihnen eine medizinische Anwendung vor, die mit der additiven Fertigung zusammenh\u00e4ngt und von Forschern der University of Waterloo entwickelt wurde. Das Team hat ein innovatives Material entwickelt, das die Eigenschaften von Knochengewebe<\/a> nachahmt. Es soll die Behandlung von Patienten, die sich rekonstruktiven Operationen und Knochenreparaturen unterziehen, revolutionieren. Das neue Material, ein Biopolymer-Nanokomposit, kann in Harz-3D-Druckern verwendet werden, um ma\u00dfgeschneiderte Knochentransplantate herzustellen, die speziell auf die Bed\u00fcrfnisse des jeweiligen Patienten zugeschnitten sind.<\/p>\n

Bei gr\u00f6\u00dferen chirurgischen Rekonstruktionen werden derzeit Metallimplantate<\/a> und gespendete Knochen verwendet. Diese passen jedoch oft nicht perfekt zur Anatomie des Patienten und k\u00f6nnen vom Empf\u00e4ngerk\u00f6rper abgesto\u00dfen werden. Aus diesem Grund wenden sich viele medizinische Zentren und Krankenh\u00e4user<\/a> neuen Technologien zu. Die M\u00f6glichkeit, dieses neue Material in 3D zu drucken, bietet eine Alternative, die den Bedarf an Metallimplantaten verringern, das Infektionsrisiko senken und die Akzeptanz des Transplantats durch den K\u00f6rper des Patienten verbessern k\u00f6nnte.<\/p>\n

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Dr. Maud Gorbet bei der Beobachtung von Osteoklasten (Zellen, die Knochen zerfressen und abbauen) in einem 3D-gedruckten Nanokompositmaterial.<\/p><\/div>\n

Verbesserte Knochentransplantate durch 3D-Druck<\/h3>\n

Das von den Forschern entwickelte Material enth\u00e4lt Nanopartikel, die die mineralische Zusammensetzung des Knochens simulieren und so das Biopolymer verst\u00e4rken. Letztendlich sollen die Knochenzellen des Patienten wachsen und das Nanokomposit durch neuen Knochen ersetzen, sodass das Material auf nat\u00fcrliche Weise aus dem K\u00f6rper ausgeschieden werden kann. Elizabeth Diederichs, PhD, Waterloo, erkl\u00e4rt: „Unsere Arbeit konzentriert sich derzeit auf die Verbesserung der funktionellen St\u00e4rke unseres Biopolymer-Nanokomposits als Implantat und seine F\u00e4higkeit, mit der Zeit durch lebenden Knochen ersetzt zu werden. Ziel ist es, mit diesem Material die Notwendigkeit wiederholter Operationen f\u00fcr den Patienten nach einer Knochenrekonstruktion zu verringern.“<\/em><\/p>

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Zu diesem Zweck verwendeten sie den Sonic XL 4K Harz-3D-Drucker des Herstellers Phrozen. Mit diesem Ger\u00e4t, das auf der mSLA-Technologie<\/a> (Masked Stereolithography Apparatus) basiert, konnten medizinische Modelle mit einer Schichth\u00f6he von 50 \u03bcm hergestellt werden. Nach Abschluss des Herstellungsprozesses wurden die Biopolymerteile mit Ethanol gesp\u00fclt und in einer UV-H\u00e4rtungsstation nachbehandelt. Was die verwendete Technik betrifft, so versuchten die Forscher den Extrusionsdruck (direktes Schreiben mit Tinte), erzielten aber nicht die gew\u00fcnschten Ergebnisse. Sie behaupten, dass die mSLA-Technologie im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren viel schneller ist und die Herstellung von Teilen mit viel weniger Fehlern und h\u00f6herer Genauigkeit erm\u00f6glicht.<\/p>\n

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Das Forschungsteam, von links nach rechts: Dr. Dibakar Mondal, Elizabeth Diederichs, Dr. Maud Gorbet und Dr. Thomas Willett.<\/p><\/div>\n

Erste Tests zur Kompatibilit\u00e4t mit Knochenzellen wurden in Zusammenarbeit mit Dr. Maud Gorbet, Professorin f\u00fcr Ingenieurwissenschaften und Leiterin des Studiengangs Biomedizintechnik in Waterloo, erfolgreich durchgef\u00fchrt. \u201eJedes Material, das in den K\u00f6rper implantiert wird, ruft eine Reaktion hervor<\/em>\u201c, sagt Gorbet. \u201eUnsere Tests zeigen, dass die biologische Reaktion der Knochenzellen auf unser Biopolymer-Nanokomposit diejenige auf herk\u00f6mmliche Methoden \u00fcbertrifft. Sie haften, vermehren sich und behalten ihr Verhalten bei, was sehr spannend ist.“<\/em><\/p>\n

Eine vielversprechende Zukunft<\/h4>\n

Dieser Durchbruch ist Teil der Health Futures-Initiative der University of Waterloo, deren Ziel es ist, Gesundheit und Wohlbefinden durch technologische Fortschritte, virtuelle Pflege und Gesundheitsdatenanwendungen zu verbessern. Mit diesem neuen Material erweitern die Forscher die Grenzen der Medizintechnik<\/a> und insbesondere das Potential des 3D-Drucks. Der leitende Forscher Dr. Thomas Willett fasst zusammen: \u201eWir haben ein starkes, 3D-druckbares und kompatibles Material geschaffen, das das Potential hat, neues Knochengewebe zu bilden. Mit dieser Technologie k\u00f6nnen wir die patientenspezifische Geometrie erreichen, die f\u00fcr eine erfolgreichere Rekonstruktion von Knochendefekten erforderlich ist.“<\/em> Das Team bem\u00fcht sich nun um eine Finanzierung, um weitere Versuche durchzuf\u00fchren und die beh\u00f6rdlichen Genehmigungen zu erhalten, die f\u00fcr die Einf\u00fchrung der Technologie in den klinischen Bereich erforderlich sind. Nachstehend finden Sie eine Tabelle mit den wichtigsten Informationen zu ihrem Ansatz f\u00fcr Knochentransplantate. Weitere Informationen zu den Neuigkeiten finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

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Bild: 3Dnatives<\/p><\/div>\n

Was halten Sie vom neuen Material f\u00fcr Knochentransplantate? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/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>.<\/p>\n

*Bildnachweise: University of Waterloo<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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