3D-DRUCK IN DER MEDIZIN

Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz | ERC-Regenerative Medicine | Biomaterials, Tissues and Cells in Science (BiomaTiCS) | Institut für Physiologische Chemie

Der 3D-Druck ist derzeit in aller Munde. Doch nicht nur in der privaten Herstellung von selbst entworfenen Gegenständen findet das Verfahren seine Anwendung - in der Medizin kann der 3D-Druck der Herstellung neuer Körperteile dienen. Die Grundlage des medizinischen 3D-Drucks sind bildgebende Verfahren wie die Computertomographie, das Röntgen oder die MRT. Außerdem ist es möglich kleine Objekte mit geeigneten Geräten einzuscannen. Ausgehend von den gewonnen Bilddatensätzen werden zunächst detailgetreue digitale Modelle errechnet und später mithilfe des 3D-Druckers gedruckt.

Wissenschaftlich interessant ist die 3D-Drucktechnik auch im Bereich der regenerativen Medizin. Hier geht es um die Frage, wie Gewebe und Zellen mit körperfremden Materialien und Oberflächen interagieren - für fast alle chirurgischen Disziplinen eine große Herausforderung. An der Universitätsmedizin Mainz haben sich in den vergangenen Jahren eine Reihe von Arbeitsgruppen klinisch und wissenschaftlich tätiger Chirurgen dieser Herausforderung gestellt. Gemeinsam mit den Materialwissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung, sowie dem Institut für Physiologische Chemie und für Pathobiochemie der Universitätsmedizin Mainz und weiteren Einrichtungen erforschen sie im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „BiomaTiCS – Biomaterials, Tissues and Cells in Science“ anwendungsorientiert den funktionellen Einsatz und die Geweberegeneration.
Dazu zählt auch die Entwicklung von innovativen Biomaterialien für die Anwendung im 3D-Druck und zur Herstellung von Knochen-, Knorpel- und Hornhautimplantaten.

So fanden die Wissenschaftler der Mainzer ERC Advanced Investigator Research Group beispielsweise heraus, dass in bestimmten Blutzellen ein anorganisches Biopolymer in großen Mengen vorkommt (Polyphosphat), das sich hervorragend eignet, um bestimmte biologische Implantate herzustellen. Diese verfügen über die herausragende Eigenschaft im Körper aufgelöst und durch körpereigenes Gewebe ersetzt werden zu können. Dieses Biopolymer lässt sich in die physiologisch geeignete Form bringen und variabel aushärten. Es kann entweder über 3D-Druck oder über Gussverfahren (Molding) verarbeitet werden.

INTERAKTION
Beim Wissenschaftsmarkt demonstrieren die Wissenschaftler den Arbeitsablauf über verschiedene Etappen: 3D-Scan, Datenaufbereitung, 3D-Druck, Gussverfahren. Die Besucher können verschiedene Prozesse selbst durchführen und beispielsweise Implantate aus Schokolade gießen.

ZIELGRUPPE
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