Rapid Prototyping: Individuelle Reaktionsgefäße aus dem 3D-Drucker

Schottische Forscher lassen sich Reaktionsgefäße von einem 3D-Drucker mit einer Open-Source-Software aufbauen. Die Technik soll viele neue Möglichkeiten eröffnen - bis hin zum heimischen 3D-Drucker, der Medikamente herstellt.

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Gesundheitswesen mit 3D-Druckern revolutionieren: Lee Cronin und seine Mittarbeiter
Gesundheitswesen mit 3D-Druckern revolutionieren: Lee Cronin und seine Mittarbeiter (Bild: University of Glasgow)

Schottische Wissenschaftler haben ein neues Rapid-Prototyping-Verfahren entwickelt. Damit soll es möglich sein, Medikamente mit einem herkömmlichen 3D-Drucker selbst herzustellen.

Aufbau aus Polymer

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Die Chemiker von der Universität in Glasgow um Lee Cronin haben eine sogenannte Reactionware entwickelt. Das ist ein Behälter für eine chemische Reaktion. Dieser wird von einem 3D-Drucker aus einem Polymer-Gel, das bei Zimmertemperatur schnell aushärtet, aufgebaut.

Das Gefäß hat zwei Kammern für die an der Reaktion beteiligten Stoffe sowie eine Reaktionskammer, mit der jene verbunden sind. Wenn das Gefäß fertig ist, bringt der 3D-Drucker die Chemikalien ein, indem er mit einer Nadel in das geschlossene Gefäß sticht. Wird die Nadel wieder herausgezogen, ist das Gefäß wasserdicht. Die Chemikalien bewegen sich aus ihrer Kammer in die große Kammer, wo sie miteinander reagieren.

Neue Stoffe

Sie hätten mit einem günstigen 3D-Drucker und einer Open-Source-Software Gefäße für Reaktionen mit organischen und anorganischen Substanzen hergestellt, schreiben die Forscher aus Schottland in der Fachzeitschrift Nature Chemistry. "Unsere ersten Reactionware-Entwürfe ermöglichten es uns beispielsweise, drei bislang unbekannte Verbindungen zu synthetisieren", berichtet Cronin.

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Es sei möglich, den Aufbau des Gefäßes zu ändern und damit die Reaktion zu beeinflussen: Sie produzierten beispielsweise zwei Gefäße mit zwei unterschiedlich großen Reaktionskammern. In die Kammern beider kamen jeweils zwei Substanzen, wobei eine in der dreifachen Menge der anderen vorhanden war. In dem Gefäß mit der großen Kammer vermischten sich die Substanzen im Verhältnis 3:1, in dem mit der kleinen hingegen 1:1.

Teure Technik wird günstig

3D-Drucker würden immer erschwinglicher, sagte Cronin. Dadurch könnten sich in Zukunft auch kleine Unternehmen oder Labore Technologien leisten, die heute nur in Großunternehmen eingesetzt werden. Auch ärmere Länder profitieren davon: Der Einsatz von 3D-Druckern könnte dort die Gesundheitsversorgung effizienter und wirtschaftlicher machen als heute.

"Wir könnten sogar erleben, dass 3D-Drucker daheim Einzug halten und dort die benötigten Objekte herstellen, einschließlich der Medikamente", wagt der Chemiker einen Blick in die Zukunft. "Die Einführung von sorgfältig kontrollierten Software-'Apps', ähnlich denen, die Apple anbietet, könnte Nutzern einen Zugang zu einem persönlichen Medikamentenhersteller ermöglichen, der ihnen die Arzneimittel, die sie brauchen, erzeugt."

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