Knochenersatz aus dem 3-D-Drucker
Mittels 3-D-Drucken ist es möglich, ein Knochenersatzgerüst aus Keramik herzustellen. Die Zutaten dafür sind überschaubar: benötigt wird ein spezielles Keramikpulver, ein Kleber und ein 3-D-Drucker. Ort der Herstellung ist ein Labor der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin. In einem handelsüblichen 3-D-Drucker wird dann Schicht für Schicht im Drucker aufgetragen und an vorher bestimmten Stellen, entsprechend der gewünschten Struktur, das von der BAM entwickelte Pulver verklebt. Zum Schluss muss der Werkstoff noch bei circa 1000 Grad Celsius gebrannt werden – und fertig ist der Ersatzknochen.
Der so entstandene Keramikkörper hat zwei interessante Eigenschaften: zum einen besteht er zu 60 Prozent aus Poren. „Zum anderen kann der Werkstoff vom Körper resorbiert zu werden. Die poröse Struktur ermöglicht den Zellen in den Körper hineinzuwachsen“, sagt die BAM-Projektleiterin Cynthia Gomes. Das Material wird dann nach und nach vom Körper abgebaut. Abgeschaut haben die Wissenschaftler die Struktur in der Natur: bei Schwämmen oder bei Hirschgeweihen, die eine ähnliche Knochenstruktur aufweisen.
Ihre Zukunftsidee: Während einer Operation scannt der Arzt die schadhafte Stelle beim Patienten. Die Daten werden sogleich an einen Computer übertragen, das Ersatzteil berechnet und sofort mittels 3-D-Druck noch während der OP ausgedruckt. Noch befindet man sich am Anfang der Forschung. Der nächste Schritt ist die Messung der Löslichkeit der Keramikteile. Dafür wird eine künstliche Körperflüssigkeit benutzt. In einer weiteren Phase werden dann zusammen mit einem Kooperationspartner Zellzüchtungen durchgeführt.
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