Neue Bioimplantate Haut und Knochen aus dem Drucker

Japanische Forscher wollen Haut oder Knochen künftig einfach nachdrucken. Ein erstes Projekt soll noch in diesem Jahr die Zulassung der Gesundheitsbehörde erhalten - doch die Forscher sind schon einen Schritt weiter.
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Tsuyoshi Takato mit einem durch 3D-Druck hergestellten künstlichen Ohr. Quelle: AFP

Tsuyoshi Takato mit einem durch 3D-Druck hergestellten künstlichen Ohr.

(Foto: AFP)

TokioEin maßgefertigtes Hüftgelenk aus dem 3D-Drucker – diese Vision wollen japanische Wissenschaftler bald Realität werden lassen. Sein Team arbeite an einer neuen Generation von Bio-3D-Druckern, die Haut-, Knochen- und Knorpelimplantate herstellen könnten, so Tsuyoshi Takato vom Universitätskrankenhaus in Tokio.

Ausgangsmaterial für die Knochen aus dem Drucker sind Stammzellen und Proteine, die das Wachstum auslösen, sowie chemische Substanzen, die dem menschlichen Kollagen ähneln. Mithilfe des 3D-Druckers sollen sie „die Struktur von Organen nachzuahmen“, beispielsweise die harte Oberfläche und das schwammähnliche Innere eines Knochens, so der Professor für Plastische Chirurgie.

Die ganze Welt aus dem Drucker
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Bond-Auto

Im 007-Streifen „Skyfall“ fährt James Bond einen Aston Martin DB5. Nur wenige wissen, dass das Chassis des Modells aus einem 3D-Drucker stammt. Das deutsche Unternehmen Voxeljet mit Sitz in Friedberg arbeitet seit einiger Zeit mit dem britischen Filmrequisiten-Unternehmen Propshop Modelmakers zusammen. Dabei kommt die 3D-Drucktechnologie immer öfter zum Einsatz.

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Gebaut wird das Auto bei Redeye On Demand. Der 3D-Druck-Dienstleister ist ein Tochterunternehmen von Stratasys, dem Marktführer im Bereich 3D-Drucker. Die Teile für das Auto werden mit einem Drucker vom Typ Fortus 900mc hergestellt.

Das Konzept hatte Entwickler Jim Kor aus Winnipeg in der kanadischen Provinz Manitoba 2010 vorgestellt. Urbee 2 sei derzeit in Produktion, sagte Kor der US-Tageszeitung St. Paul Pioneer Press. Eden Prairie, wo Redeye ansässig ist, liegt im Erscheinungsgebiet der Zeitung im US-Bundesstaat Minnesota. Kor hatte schon einen ersten Urbee gebaut. Bei dem sei aber nur die Karosserie aus dem 3D-Drucker gekommen, berichtet er. Beim zweiten werde auch die Innenausstattung gedruckt. Das Chassis bestehe allerdings aus Metall.

Die Autoteile im 3D-Drucker herzustellen, bietet einige Vorteile. So werden weniger Teile gebraucht: Die gesamte Karosserie des Autos besteht aus etwa 50 Elementen. Das soll auch die Kosten senken, da es einfacher ist, das Auto zusammenzubauen. Allerdings ist der Aufwand der Produktion relativ hoch: Für alle Teile zusammen beträgt die Druckzeit rund 2.500 Stunden.

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Auf Grundlage der Daten eines Computertomographen könne ein Drucker binnen weniger Stunden passgenau das benötigte Implantat herstellen. Ein Vorteil dieser Implantate wäre, dass sie rasch mit dem körpereigenen Gewebe verwachsen.

„Normalerweise benötigt man für ein Implantat Knorpel oder Knochen aus dem Körper des Patienten, aber das ist für diese maßgefertigten Implantate nicht nötig“, sagt Takato. Besonders Kindern, die unter Knochen- oder Knorpelproblemen leiden, könnte die neue Technologie helfen. Da sie rasch wachsen, sind die bisher üblichen synthetischen Implantate für sie schlecht geeignet.

Das Hauptproblem bei der Verwendung von 3D-Druckern für medizinische Zwecke ist die entstehende Hitze, die lebende Zellen und Proteine zerstört. „Noch haben wir das nicht vollständig gelöst, aber wir haben schon einige Modelle und sind dabei herauszufinden, welches am effizientesten ist", sagt der Wissenschaftler.

Ein Protein von Fujifilm
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