Bio-Printing und 3D-Druck für die Medizin

Additive Fertigungsverfahren ersetzen in der Medizintechnik in den letzten Jahren zunehmend konventionelle Produktionsprozesse in verschiedenen Anwendungsbereichen. Hörgeräte, Zahnersatz oder Prothesen haben eine individuelle Geometrie mit komplexer Struktur und die Bauteile sind zudem häufig klein. Hier können aufbauende Fertigungsverfahren ihre besonderen Qualitäten ausspielen. Die weltweit erste funktionstüchtige Prozesskette für die generative Herstellung von individuellem Zahnersatz wurde 2004 kommerzialisiert. Der Dentalbereich hat sich seitdem zu einem der größten Märkte für die direkte additive Fertigung entwickelt.

Daneben wird an zahlreichen weiteren Themen geforscht. So bietet der schichtweise Aufbau die Möglichkeit zur Realisierung von Innenhohlraumstrukturen, wie man sie beispielsweise in der Natur bei Knochen findet. Durch die Entwicklung neuer Materialien für den 3D-Druck ist die Nutzung additiver Prozesse mittlerweile auch für die Herstellung von Prothesen aus medizinischen Silikonen möglich, ebenso wie die Erzeugung knochenverträglicher Implantate aus PEEK.

Unter dem Bio-Printing hat sich in den letzten Jahren ein neues Anwendungsgebiet für generative Prozesse entwickelt. Gemeint sind Verfahren, die mit Techniken des Tissue Engineering menschliches bzw. tierisches Gewebe durch 3D-Drucken von zuvor gezüchteten Zellen in einer Biotinte herstellen können. Mediziner setzen in das Bioprinting große Hoffnung, denn auf lange Frist scheint der 3D-Druck menschlichen Gewebes, etwa von Hautpartien zur Behandlung von Brandverletzungen, ebenso möglich, wie die additive Erzeugung ganzer Organe und die generative Produktion von Blutgefäßen.

An der Philipps-Universität Marburg erforscht die Zahnmedizinerin Prof. Christine Knabe-Ducheyne seit 2011 neue Biokeramiken für die additive Fertigung, die sie für den Aufbau kollabierter Kieferkochen einsetzt, um den Aufbau der körpereigenen Knochenstruktur zum Wachstum zu animieren. Der so genannte „Scaffold“ kann dabei mit Knochenzellen und Wachstumshormonen angereichert werden und auch Mikro-Blutgefäße enthalten.

Mit Blick auf diese Expertise am Universitätsstandort Marburg lädt die Hessen Trade & Invest GmbH, als Wirtschaftsentwicklungsgesellschaft des Landes Hessen, am 21. Februar 2017 einige der wichtigsten Akteure zu einer Halbtagesveranstaltung an der Phillips-Universität ein, um die Potenziale additiver Technologien für die Medizintechnik zu diskutieren.

Programm

14:00
Begrüßung

14:15
Einführung
„AM in der Medizin“, Prof. Dr. Christine Knabe-Ducheyne (Philipps-Universität Marburg)

14:45
KeyNote

„3D-Drucker für die modellgestützte Operationsplanung“, Dr. Marcel Pfützner (HumanX GmbH, Wildau)

„Medizinische Silikone für Prothesen aus dem Drucker“, Alex Stamos, Christoph Braun (Stamos + Braun Prothesenwerk GmbH, Dresden)

15:45–16:30
Kaffeepause

16:30

„Nanostrukturen zur Optimierung des Heilungsprozesses von Knochenbrüchen durch Zweiphotonenpolymerisation“, Marc-Anthony Brunsch (TETRA Gesellschaft für Sensorik, Robotik und Automation mbH, Ilmenau)

„Additive manufacturing for medical applications: some process based challenges“, Prof. Dr. Brando Okolo (Apium Additive Technologies GmbH, Karlsruhe)

„Biotinten für Gewebeäquivalente aus dem 3D-Drucker“, Prof. Dr. Günter Tovar (Universität Stuttgart, Fraunhofer IGB)

18:00
Netzwerken mit guten Gesprächen