Customized Medical Devices
So revolutioniert der 3D-Druck die Medizin
Die 3D-Printing-Revolution in der Zahnmedizin
Von einer industriellen Revolution kann man wohl im Bereich der Zahntechnik sprechen. Hierzulande stammt die Hälfte aller Dentalkronen und Brücken nach Angaben von Fachleuten aus 3D-Druckern. Zahntechniker erheben die notwendigen Daten durch Scannen des Kiefers und können innerhalb von ungefähr 24 Stunden bis zu 450 individuelle Dentalkronen und Brücken herstellen.
"Ansonsten schafft ein Zahntechniker vielleicht 15 bis 20 Einheiten am Tag", sagt Martin Bullemer. Er zeigt sich zuversichtlich, dass sich die Technologie auch in anderen Bereichen der Medizin durchsetzt. "Wenn in einigen Jahren die Langzeitstudien vorliegen und es noch schnellere Maschinen gibt, wird die Fertigungsmethode noch sehr viel bedeutender", ist er sicher. Der Patient liefert die Daten und erhält eine auf ihn zugeschnittene Therapie, die wirtschaftlich und medizinisch Sinn macht, so die Vision.
- BEGO Varseo für Dentallabore
Ganz neu bei BEGO ist der 3D-Drucker Varseo, mit dem beispielsweise Schienen, vergießbare Modellgussbasen, individuelle Abformlöffel oder Bohrschablonen mittels Hochleistungskunststoffen gefertigt werden können. - Industriell genutzer SLS-Drucker von 3D Systems
Der erste 3D-Drucker stammte 1984 von 3D Systems. Neben der damals eingesetzten Stereolithographie bietet der US-Hersteller auch eine Vielzahl von Geräten mit FDM-, PolyJet- und MultiJet-, und SLS-Technologie an. Letztere steht für Selektives Lasersintern und ist in dieser ProX 500 Plus genannten Maschine verbaut, mit der sich 3D Systems vornehmlich an Industriekunden wendet. - 3D-Druckgigant für Skulpturen
Die Voxeljet AG aus Friedberg in Bayern hat mit dem VX4000 einen der größten 3D-Drucker weltweit. Dieser hat einen Bauraum von 4 x 2 x 1 m und wird mit dem selbstentwickelten Phenolic-Direct-Binding-Verfahren sehr viel für großformatigen Sanddruck von Skulpturen eingesetzt, für das geplante Berliner Stadtschloss zum Beispiel. Voxel (aus volumetric und pixel) bezeichnet übrigens analog zu Pixel einen Gitterpunkt in einem dreidimensionalen Gitter und tritt als Name bei einigen Herstellern oder Produkten auf. - Leapfrog XeeD mit Dual-Extruder
Der XeeD von Leapfrog ist ein FFF-Drucker (auf Basis der FDM-Technologie) für größere Objekte mit bis zu 350 x 270 x 220 mm zu Preisen ab etwa 7.390 Euro bei Idealo. Im Fenster zu sehen sind soeben ausgedruckte Zahnräder. Man kann seinen Entwurf per WLAN drahtlos an den Drucker schicken. Unterstützte Baumaterialien sind unter anderem ABS, Nylon oder PLA. Dank Dual-Extruder können zwei Werkstoffe in verschiedenen Farben gleichzeitig ausgedruckt werden. - Digital Wax: DWS-Schmuckdrucker
DWS Systems steht für Digital Wax Systems und ist ein italienischer Hersteller, der mit dem Stereolithographieverfahren (SLA) Geräte für verschiedene Branchen anbietet. Das Modell 028JE zum Beispiel ist für Schmuckhersteller konzipiert. - SLM 500 HL mit Peripherie zur Pulverrückgewinnung
Diese Laserschmelzanlage von SLM Solutions aus Lübeck gehört mit besagter Peripherie zu den teuersten 3D-Druckern weltweit. Dieser kommt mit Doppel-Laser-Technologie und einer Baukammer von 500 x 280 x 325 mm. Verarbeiten lassen sich damit unterschiedliche Materialien wie Edelstahl, Werkzeugstahl, Inconel, Kobalt-Chrom, Aluminium oder Titan. - Stratasys-Palette von FDM- und PolyJet-Druckern
Der US-Hersteller Stratasys hat zwar keine Laserschmelz- oder Lasersinter-Anlagen im Programm, ist aber allein schon mit FDM-Geräten weltmarktführend bei 3D-Druckern. Hier im Bild sind neben den Extrusion- auch sogenannte PolyJet-Modelle zu sehen. Es handelt sich dabei um eine InkJet-ähnliche Technologie, bei der aber keine Tinte aus den Düsen kommt, sondern ein Photopolymer, das bei UV-Licht sofort aushärtet. Durch verschiedene Materialien lassen sich die Objekte auch in Farbe ausdrucken. - GE-Turbinendemo von SLM Solutions
Hier im Bild ist ein von SLM Solutions im selektiven Laserschmelzverfahren gefertigter Prototyp einer Turbine für GE Aviation aus Edelstahl.
Organe aus dem 3D-Printer
Die US-Zulassungsbehörde Food and Drug Administration (FDA) gab kürzlich sogar grünes Licht für das erste Medikament aus dem 3D-Drucker. Die Tablette gegen Epilepsie soll effizienter sein, denn jeder Patient bekommt genau so viel Wirkstoff, wie er wirklich braucht. Welche Möglichkeiten die Technologie noch birgt, können selbst Experten nicht ohne weiteres abschätzen. Über den Globus verteilt arbeiten Forscher und Unternehmer eifrig an verschiedensten 3D-Druck-Verfahren und Anwendungsmöglichkeiten für die Zukunft.
Regelmäßig schwärmen Technikfreaks von menschlichen Organen aus dem 3D-Drucker. Solche ausgedruckten Organe müssten aber funktionstüchtig sein und dürften nicht einfach absterben. "Davon sind wir noch weit entfernt", meint Stephan Zeidler. Immerhin sei es Experten schon gelungen, kleine Gewebestücke zu drucken. "Bei diesen Versuchen setzt man aufwändige Einrichtungen ein, die eher einer komplexen, computergesteuerten Laboranordnung als einem 3D-Drucker ähneln", beschreibt Professor Hartmut Schwandt von der Technischen Universität Berlin die Bemühungen.
Er experimentiert mit seinem Team an einer Zwischenlösung. "Wir arbeiten daran, ein Herzklappengerüst mit dem 3D-Drucker zu erstellen, das am Deutschen Herzzentrum mit menschlichen Zellen besiedelt wird", erklärt der Wissenschaftler. Dahinter steckt die Vision, dass das Gerüst am Ende zu einer menschlichen Herzklappe verwächst. Kein leichtes Unterfangen. "Man benötigt dafür ein Material, das nicht nur stabil, haltbar und flexibel ist, sondern sich nach einer gewissen Zeit auflöst und vom Körper absorbiert wird", erzählt Schwandt. Wenn das irgendwann einmal gelingt hätte man zwar kein komplettes menschliches Herz, aber eine menschliche Herzklappe - sicher ein Meilenstein in der Medizingeschichte und der 3D-Druck-Technologie.