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Gelenke aus dem 3-D-Drucker

Japanische Forscher entwickeln neue Wege zur Herstellung von Implantaten. Bald kommen massgefertigte Hüftgelenke aus dem 3-D-Drucker.

Eine neue Generation von Bio-3-D-Druckern soll bald Realität werden und Haut-, Knochen- und Knorpelimplantate herstellen können, sagt Tsuyoshi Takato vom Universitätsspital Tokio. Ausgangsmaterial für die Knochen aus dem Drucker sind Stammzellen – jene Zellen, die sich zu jedem möglichen Teil des Körpers entwickeln können – und Proteine, die das Wachstum auslösen, sowie chemische Substanzen, die dem menschlichen Kollagen ähnlich sind. Mithilfe des 3-D-Druckers versuchten sie, «die Struktur von Organen nachzuahmen», beispielsweise die harte Oberfläche und das schwammähnliche Innere eines Knochens, sagt der Professor für plastische Chirurgie. Auf der Grundlage der Daten eines Computertomografen könne ein Drucker dann binnen weniger Stunden passgenau das benötigte Implantat herstellen. Ein Vorteil dieser Implantate sei, dass sie rasch mit dem körpereigenen Gewebe verwüchsen.

Hilfe für Kinder

«Normalerweise benötigt man für ein Implantat Knorpel oder Knochen aus dem Körper des Patienten, aber das ist für diese massgefertigten Implantate nicht nötig», sagt Takato. Besonders Kindern, die unter Knochen- oder Knorpelproblemen leiden, könnte die neue Technologie helfen. Da Kinder rasch wachsen, sind die bisher üblichen synthetischen Implantate für sie schlecht geeignet. Das bisher grösste Problem für die Herstellung ist die Hitze, die beim Druckprozess entsteht. Diese kann die lebenden Zellen und die Proteine zerstören. Die Forscher haben aber bereits einige Modelle gebaut, um auch dieses Problem zu lösen.

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