3D-Druck
Synonyme: additive Fertigung
Englisch: 3D printing, additive manufacturing
Definition
Der 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem dreidimensionale Objekte schichtweise aus digitalen Modellen erzeugt werden. Es wird in verschiedenen Bereichen der Medizin eingesetzt, insbesondere in der Prothetik, der Chirurgie und der Arzneimittelfertigung.
Geschichte
Die Grundlagen des 3D-Drucks wurden in den 1980er Jahren entwickelt, mit der Stereolithografie als erstem patentierten Verfahren.
Verfahren
Es gibt verschiedene 3D-Drucktechnologien, die in der Medizin Anwendung finden:
- Stereolithografie (SLA): Ein flüssiges, UV-Licht-empfindliches, lichtaushärtendes Polymer wird mit UV-Licht bestrahlt, um es zu verfestigen
- Selektives Laser Sintering (SLS): Ein Laser verschmilzt Pulverpartikel (Kunststoff oder Metall) miteinander
- Direct Metal Laser Sintering (DMLS): Ähnlich wie SLS, aber ausschließlich für die Verarbeitung von Metallen. DMLS wird zur Herstellung von Metallimplantaten mit komplexen Geometrien verwendet.
- Fused Deposition Modeling (FDM): Ein Filament aus Kunststoff wird erhitzt und durch eine Düse extrudiert, um Schicht für Schicht ein Objekt aufzubauen. Diese Technik ist kostengünstig und eignet sich für Prototypen und Anschauungsmodelle, aber auch für Implantate.
- Bioprinting: Verwendung von Zellmaterialien zur Herstellung biologischer Gewebe, jedoch bestehen Herausforderungen hinsichtlich der mechanischen Stabilität und Zellverträglichkeit.
Anwendungen in der Medizin
- Erstellung von individuellen Implantaten (z.B. Hüft- oder Knieprothesen oder Skaphoid-Implantate aus Metall)
- Passgenaue Anfertigung von kraniofazialen Implantaten zur Rekonstruktion von Schädel- und Gesichtsknochen
- Kardiovaskuläre Chirurgie: Herstellung von individuell angepassten Stents und Herzklappen
- Individuelle Orthesen oder Prothesen
- Erstellung von Zahnimplantaten
Mit dem 3D-Druck von Zellen und Biomaterialien wird die Herstellung von Haut, Knorpel oder Organersatzgewebe erforscht.
Der 3D-Druck könnte zudem zukünftig die Herstellung patientenspezifischer Tabletten mit individuell angepasster Dosierung und Wirkstofffreisetzung ermöglichen.
Quellen
- universimed.com – 3D-Druck in der Medizin und in der plastischen Chirurgie, abgerufen am 24.02.2025