In der Medizin wird 3D-Technik vielseitig genutzt
3D-Drucktechnik kommt in vielen Forschungsbereichen zum Einsatz. Auch in der Medizin können Ärzte und Chirurgen an 3D-Modellen üben, die auf den Patienten individuell zugeschnitten sind. Dadurch kann ein besseres Verständnis über die geplante Operation erlangt werden. In der medizinischen Praxis wird die 3D-Drucktechnik außerdem eingesetzt um passgenaue Implantate zu erstellen. Auch das Drucken von Organen und menschlichen Stammzellen schreitet immer weiter voran. Dieser medizinische Anwendungsbereich befindet sich allerdings noch in der Forschung und Entwicklung. Als Testmaterial kommt es aber bereits in der Wissenschaft und Wirtschaft zum Einsatz.
Bioprinting – 3D-Druck mit organischen Zellen
Unter dem sogenannten Bioprinting versteht man einen 3D-Druck, der aus organischen Substanzen besteht. In der Forschung wird dieses Verfahren seit geraumer Zeit erprobt. Bereits jetzt ist eine additive Fertigung von Gewebe möglich, bei dem lebendige Zellen schichtartig aufgebaut werden. Mit einem 3D-Biodruck kann so menschliches oder tierisches Gewebe künstlich hergestellt werden. Durch den Einsatz von Stammzellen wird außerdem die Gewinnung von Organen erforscht. Allerdings befindet sich die Technologie der 3D-Biodrucker noch am Anfang der Forschung. Als Testgewebe, um organische Materialien zu simulieren, gibt es aber jetzt schon vielseitige Einsatzmöglichkeiten.
Perfektes Simulationsgewebe
Nun hat ein StartUp-Unternehmen, das auf Elektrotechnik spezialisiert ist, eine Technik erfunden, die den Bereich der Oralchirugie revolutionieren könnte. Starfish Engineering LLC möchte ein Prototyp-Bildgebungsgerät entwickeln und ist noch auf der Suche nach Finanzierungsmöglichkeiten. In der Testphase setzten sie Gewebe aus dem 3D-Drucker ein, um den menschlichen Mundbereich zum simulieren. Es handelt sich hierbei um ein Bildgebungsgerät, das speziell auf die Oralchirugie zugeschnitten ist. Es verwendet Licht um präzise und detailreiche Bilder von Arterien und Läsionen im Bereich des Gaumens zu erzeugen. Um diese Gewebe zu simulieren verwendete das Unternehmen Gewebe aus dem 3D-Drucker.
Neue bildgebende Technik erfolgreich an 3D-Gewebe getestet
Eine Technik, die einen präzisen Lageplan von Arterien und möglichen Läsionen zeichnet, könnte in Zukunft viele Komplikationen und Verletzungen bei oralchirugischen Eingriffen verhindern. Während einer Operation im Mundbereich müssen sich Ärzte häufig an der Hauptarterie, der Arteria palatina major, orientieren, damit sie keine umliegenden Nerven beschädigen. Aktuelle Studien haben jedoch gezeigt, dass eine Diskrepanz von bis zu vier Millimetern zwischen dem angenommenen und dem tatsächlichen Lageplatz der Arterie besteht. Diese Fehleinschätzung kann zu ungewollten Verletzungen von Gewebe und Nerven sowie anderen Komplikationen führen.
Die neue bildgebende Technik von Starfish Engineering LLC’s hat an Gewebe aus dem 3D-Drucker gezeigt, dass sie eine detaillierte 3D-Karte des menschlichen Mundes erstellen kann. Damit ist es möglich, im Operationsalltag den Echtzeit-Standort der Gaumenschlagader zu bestimmen, und eventuelle Verletzungen aufzuzeigen. Die ausführlichen Tests an 3D-gedruckten Mundreplika, die biologisches Gewebe simulieren sollten, waren bereits vielversprechend.