Derzeit werden geeignete Materialien für individuell angepasste Knochenimplantate gesucht.
An einem neuen Christian‐Doppler‐Labor an der Technischen Universität (TU) Wien wollen Wissenschafter gemeinsam mit Unternehmen erforschen, wie man mit Hilfe von 3D‐Druckern (Symbolbild) Knochen herstellen kann. Diese sollen als individuell angepasste Knochenimplantate etwa nach Unfällen eingesetzt werden. Im Fokus der Arbeit des am Dienstag (25. Juni) eröffneten Labors steht dabei die Suche nach geeigneten Materialien.
Ziel der Wissenschafter ist es, beschädigte Knochenstücke mittels moderner bildgebender Verfahren präzise zu vermessen und am 3D-Drucker ein Knochengerüst in exakt der ursprünglichen Form zu erzeugen. Bei einer Operation kann dieses Stück mit dem natürlichen Knochen verklebt, anschließend von körpereigenen Zellen besiedelt und zum normalen Knochen umgebaut werden.
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Funktioniert nur mit poröser Struktur
Aus materialwissenschaftlicher Sicht ist das eine große Herausforderung, betonen die Wissenschafter. Das künstlich hergestellte Knochengerüst müsse eine poröse Struktur haben, damit knochenaufbauende Körperzellen eindringen können und der Stofftransport funktioniert, es müsse fest, aber nicht zu spröde sein, damit es nicht sofort bricht, und Partikel aus Kalziumphosphat enthalten, die in Knochenmaterial umgewandelt werden. Schließlich muss das Gerüstmaterial vom Körper in überschaubarer Zeit abgebaut werden können, gleichzeitig aber auch 3D‐Druck‐tauglich sein.
"Wir wissen bereits viel über die Chemie der einzelnen Komponenten, die dafür nötig sind", erklärte Stefan Baudis vom Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien, der das neue "CD‐Labor für Fortschrittliche Polymere für Biomaterialien und den 3D Druck" leitet. Nun wollen die Wissenschafter an den passenden Materialgemischen forschen, mit denen sich all diese Anforderungen erfüllen lassen. Zudem sollen auch die 3D‐Druck‐Verfahren selbst weiterentwickelt werden.
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Anwendungsorientierte Grundlagenforschung
In den von der Christian Doppler Gesellschaft (CDG) für jeweils sieben Jahre genehmigten CD-Laboren kooperieren Wissenschafter mit Unternehmen im Bereich anwendungsorientierter Grundlagenforschung. Das Budget kommt dabei jeweils zur Hälfte von der öffentlichen Hand und den Unternehmenspartnern - das sind im Fall des neuen CD-Labors die deutsche Medizintechnik-Firma KLS Martin, der österreichische 3D-Druckspezialist Lithoz und die in Wien ansässige Trauma Care Consult Traumatologische Forschung Gemeinnützige Gesellschaft (TCC).
