Knochen aus dem 3D-Drucker

Poröse Kunststoff-Implantate sollen Brüche heilen

Advanced Ceramics Research (ACR) aus Arizona will Knochen in einem 3D-Drucker herstellen, um zerquetschte oder defekte Knochenteile ersetzen zu können. Dazu hat die Medizinfirma ein poröses Polymer entwickelt, das ähnlich stabil ist wie menschliche Knochen und vom menschlichen Körper angenommen wird.

Mittels Computertomographie oder Magnetresonanz wird der zerstörte Knochen gescannt und ein 3D-Computermodell erstellt. Diese Abbildung lädt der behandelnde Arzt in den Drucker von ACR und erstellt damit ein passgenaues Polymer-Teil des defekten Bereichs, das anschließend implantiert werden kann. Damit soll ein Nageln komplizierter Brüche überflüssig werden. Allerdings funktioniert die Technik der "gedruckten" Ersatzknochen bislang nur mit nicht tragenden Teilen, wie beispielsweise Wangenknochen.

Entscheidend für eine erfolgreiche Behandlung ist laut ACR die Größe der Poren der Polymerknochen: Wenn das Material zu löchrig ist, bleibt der Knochen nicht stabil genug und das Zusammenwachsen des Bruchs wird behindert. Um das Wachstum anzuregen, werden die fertig gestellten Teile mit einer dünnen Schicht aus Kalziumphosphat umhüllt. Zur Herstellung der Knochenteile setzt ACR auf einen Prototypendrucker, ein Gerät, das Ingenieure normalerweise nutzen, um Schicht für Schicht 3D-Modelle zu erstellen.

Neben Knochenteilen lassen sich auch Gewebe per Drucker erneuern: Anfang 2005 haben Wissenschaftler der Universität Manchester eine Technik entwickelt, die dreidimensionale Strukturen, so genannte Gewebegerüste per Drucker erzeugt und damit vor allem bei der Restauration von Verbrennungswunden eingesetzt wird.