{"id":63236,"date":"2025-05-22T00:01:55","date_gmt":"2025-05-21T22:01:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=63236"},"modified":"2025-05-21T11:17:31","modified_gmt":"2025-05-21T09:17:31","slug":"ultraschallgesteuerter-3d-druck-im-koerper-220520251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/ultraschallgesteuerter-3d-druck-im-koerper-220520251\/","title":{"rendered":"Ultraschallgesteuerter 3D-Druck im K\u00f6rper f\u00fcr eine bessere Behandlung von Krankheiten"},"content":{"rendered":"

Eine k\u00fcrzlich von amerikanischen Forschern durchgef\u00fchrte Studie hat die Entwicklung einer Methode zum 3D-Druck direkt im K\u00f6rper mithilfe von Ultraschall erm\u00f6glicht. Konkret soll das Team in der Lage sein, mit Zellen beladene 3D-Formen in das Innere des K\u00f6rpers zu injizieren und sie mithilfe von Ultraschall an die Stellen zu bringen, an denen eine Behandlung erforderlich ist. Ziel ist es also, medikament\u00f6se Substanzen oder die richtigen Zellen so nah wie m\u00f6glich an einer Krankheit zu verabreichen. Erste Tests wurden erfolgreich an M\u00e4usen und Kaninchen durchgef\u00fchrt und legen nahe, dass es m\u00f6glich sein k\u00f6nnte, besch\u00e4digtes Gewebe direkt in ihrem K\u00f6rper zu reparieren. Die Technik mit dem Namen \u201eDeep tissue in vivo sound printing\u201c (DISP) stellt einen gro\u00dfen Fortschritt f\u00fcr den Bereich der additiven Fertigung im medizinischen Bereich<\/a> dar.<\/p>\n

Es ist bekannt, dass 3D-Technologien eine \u00e4u\u00dferst n\u00fctzliche Ressource f\u00fcr das Gesundheitswesen sind. Sie k\u00f6nnen sowohl ma\u00dfgeschneiderte Implantate<\/a> entwerfen, die in den menschlichen K\u00f6rper integriert werden, als auch Gewebe, das beispielsweise direkt auf die Haut aufgetragen wird. Meistens ist jedoch eine invasive chirurgische Implantation erforderlich, die den gesamten Prozess verl\u00e4ngert und verkompliziert. Aus diesem Grund hat ein Team von Wissenschaftlern des California Institute of Technology (Caltech) eine Druckplattform entwickelt, die bildgesteuerten Ultraschall einsetzt, um 3D-Materialien tiefer in den K\u00f6rper zu platzieren. Anders als beispielsweise Infrarotlicht kann Ultraschall bis in die Muskeln und Organe vordringen.<\/p>\n

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Schema des DISP-Verfahrens (Bild: Elham Davoodi und Wei Gao)<\/p><\/div>\n

Ultraschallgesteuerter 3D-Druck: Funktionsweise und Tests<\/h2>\n

Die Forscher verwendeten einen fokussierten Ultraschallstrahl und eine speziell formulierte Biotinte. Die Tinte ist ein Hydrogel, das aus Polymerketten und Vernetzungsmitteln besteht. Hinzu kommen Inhaltsstoffe, die f\u00fcr die zu behandelnde Krankheit spezifisch sind. Die genannten Vernetzer sind in Partikeln auf Liposomenbasis eingekapselt. Dies sind Lipide, deren \u00e4u\u00dfere H\u00fcllen unter Hitzeeinwirkung (ca. 40 Grad) verschwinden. Diese Liposomen verhindern, dass sich die Biotinte bildet, sobald sie aufgetragen wird, und erm\u00f6glichen es daher, die Vernetzung besser zu kontrollieren und ihre Geschwindigkeit zu erh\u00f6hen. Auf diese Weise konnte das Team Sterne und Wassertropfen erzeugen.<\/p>

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Die Forscher erkl\u00e4ren, dass ihre DISP-Methode in der Lage ist, leitf\u00e4hige Biomaterialien zu drucken, die aber auch mit Medikamenten<\/a>, Zellen oder Bioadh\u00e4siven beladen werden k\u00f6nnen, sodass sie eine Vielzahl von Krankheiten behandeln k\u00f6nnen. So konnten sie sie in die Muskeln der Kaninchenpfoten einbringen, aber auch in der N\u00e4he der kranken Blase einer Maus. Wei Gao, ein biomedizinischer Ingenieur am Caltech, f\u00fcgte hinzu: „Die Infrarotstrahlung dringt nur sehr begrenzt ein. Sie erreicht nur die Unterseite der Haut. Unsere neue Technik erreicht das tiefere Gewebe und kann eine Vielzahl von Materialien f\u00fcr eine breite Palette von Anwendungen drucken, wobei eine hervorragende Biokompatibilit\u00e4t erhalten bleibt<\/em>.“<\/p>\n

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Beispiele f\u00fcr 3D-gedruckte Formen (Bild: Elham Davoodi und Wei Gao)<\/p><\/div>\n

Bei Kaninchen erreichten die Wissenschaftler Tiefen von bis zu vier Zentimetern unter der Haut. F\u00fcr die Tests bei der Maus, die an Blasenkrebs litt, belasteten sie den Biotank mit Doxorubicin, einem Medikament, das in der Chemotherapie eingesetzt wird und das Wachstum von Zellen verlangsamt oder stoppt. Das Team stellte fest, dass die Krebszellen durch die Anwendung der DISP-Methode viel schneller und st\u00e4rker eliminiert wurden als durch die herk\u00f6mmliche Injektion des Medikaments.<\/p>\n

Wei Gao fasst zusammen: „Unser n\u00e4chster Schritt wird der Versuch sein, in einem gr\u00f6\u00dferen Tiermodell zu drucken, und wenn alles gut l\u00e4uft, k\u00f6nnen wir es in naher Zukunft beim Menschen evaluieren. In Zukunft m\u00f6chten wir mithilfe von KI selbstst\u00e4ndig einen hochpr\u00e4zisen Druck im Inneren eines sich bewegenden Organs, wie z. B. eines schlagenden Herzens, ausl\u00f6sen k\u00f6nnen<\/em>.“ Wenn Sie mehr dar\u00fcber erfahren m\u00f6chten, klicken Sie bitte HIER<\/a>.<\/p>\n

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*Titelbildnachweis: Futura Sciences<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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