Vier Anwendungsbereiche für den 3D Druck in der Medizintechnik

Seit seiner Einführung vor 30 Jahren hat sich der auf Photopolymerisation basierende 3D Druck in der Medizintechnik zu einem Wendepunkt entwickelt. Während Zahnimplantate einen der ersten Anwendungsbereiche darstellen, umfassen die heutigen Möglichkeiten auch medizinische Geräte, Implantate, Prothesen und sogar Arzneimittelverabreichungssysteme. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick über die Möglichkeiten des 3D Drucks im Medtech Bereich .

3D Druck und seine Anwendungsgebiete

3D-Druck, auch additive Fertigung (Additive Manufacturing, AM) genannt, bezeichnet alle Verfahren, bei denen digitale Dateien zur Herstellung dreidimensionaler, solider Objekte verwendet werden. Es gibt 7 Arten von AM-Technologien, welche verschiedene Verarbeitungstechniken erfordern und unterschiedliche Rohstoffe für den 3D-Druck benötigen.

Der 3D Druck wird bereits von vielen Industrien genutzt, unter anderem von Auto- und Computerherstellern und sogar von Bauunternehmen. 3D-Druckverfahren können für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden, darunter Prototyping, Lebensmittel sowie medizinische und industrielle Anwendungen.

Vorteile des 3D Drucks für in der Medizintechnik

Photopolymerisation bringt viele Vorteile im Hinblick auf die Anwendung im Medtech Bereich mit sich. Einige der Vorteile des 3D-Drucks in der Medizintechnik sind:

Höchste Genauigkeit und Präzision
Um medizinische Objekte wie Zahnimplantate, chirurgische Lernwerkzeuge, Gesichtsprothesen oder Hörgeräte herzustellen, sind Genauigkeit, feine Details und glatte Oberflächen essentielle Voraussetzungen.

Komplexität und Massanfertigung
Der 3D-Druck ermöglicht Massanfertigungen und kann somit auf individuelle Bedürfnisse eingehen. So ist das Verfahren beispielsweise bereits in der Lage, präzise Zahnimplantate herzustellen, die sich in Grösse und Form unterscheiden.

Zeit- und Kostenersparnis
Je nach Anwendung benötigen Unternehmen nur einen Bruchteil der Zeit und Kosten, die sie für herkömmliche Verfahren aufwenden würden.

Im Gesundheitswesen verwendete Photopolymere

Photopolymere können aus Monomeren, Oligomeren, Polymeren oder einer Mischung dieser Materialien bestehen. Sobald sie geringen Mengen an Lichtenergie ausgesetzt werden, können sie ihre chemische Struktur leicht verändern. Bei der Vat-Photopolymerisation kommen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Festigkeiten zum Einsatz, so können beispielsweise giessbare, transparente, feste und flexible Stoffe verwendet werden.

Zu den für Dental-Komposit verwendeten Materialien gehören EPOXY METHACRYLATE 97-053, GENOCURE* CQ sowie mehrere Typen aus der GENOMER Reihe. Je nach Verfahren und Produkt können massgeschneiderte Spezialchemikalien erforderlich sein, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

3D printing teeth modell - SLA 3D Printing RAHN

Typische Anwendungsbereiche von 3D Druck in der Medizintechnik

Von innovativer Arzneimittelverabreichung bis hin zum Bioprinting bietet der auf Photopolymerisation basierte 3D-Druck in der Medizintechnik eine Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten.

Der Einsatz von Photopolymeren in der Arzneimittelverabreichung

Durch den 3D-Druck im Gesundheitswesen können individuell angepasste, hochpräzise Hilfsmittel und Geräte zur Verabreichung von Arzneimitteln hergestellt werden, welche anstelle von Massenprodukten zum Einsatz kommen. Infolgedessen hat der Begriff "personalisierte Medizin” (PM) in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen.

Der Einsatz von Photopolymeren in medizinischen Geräten

Der 3D-Druck ermöglicht es den Unternehmen, Änderungen an bestehenden Entwürfen vorzunehmen, ohne dass teure Werkzeuge oder Ausrüstungen erforderlich sind. Dadurch können Arzneimittel mit komplexen Darreichungsformen und Zusammensetzungen, sowie orale Verabreichungssysteme oder Geräte zur Arzneimittelverabreichung effizienter hergestellt werden.

Implantate und Prothesen

Der 3D Druck in der Medizintechnik hat grosse Fortschritte gemacht und ermöglicht die Herstellung von patientenspezifischen Geräten und komplexen Strukturen. Vor allem bei der Produktion von massgefertigten Implantaten und Prothesen ist dies ein enormer Vorteil, da die herkömmliche Fertigung bisher mit einem grossen Kostenaufwand verbunden war.

Bioprinting und Tissue Engineering

3D-Druck kann zur Herstellung komplexer biologischer Konstruktionen verwendet werden, wobei sogar kleinste Details wie die Porengrösse angepasst werden können. Mögliche Einsatzbereiche umfassen auch die Behandlung von Krankheiten wie Krebs, Gewebeverlust oder Organversagen.

Der Einfluss des 3D Drucks in der Medizintechnik

In den letzten Jahren hat sich der 3D-Druck im Gesundheitswesen zu einem leistungsstarken Werkzeug entwickelt, das es Unternehmen aller Branchen ermöglicht, sowohl Kosten als auch Zeit bis zur Markteinführung drastisch zu senken – von Laborgeräten, Implantaten und Prothesen bis hin zum Bioprinting und Tissue Engineering. Die Auswirkungen des 3D-Drucks im Gesundheitswesen sind bereits heute zu erkennen..

Im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren hat der 3D-Druck im Gesundheitswesen das Potenzial, die Herstellung von Medizinprodukten zu dezentralisieren und diese auf den einzelnen Patienten zuzuschneiden.

Eine der grössten Veränderungen, die wir bereits heute beobachten können, ist die Umstellung vom Prototyping auf eine qualitativ hochwertige Fertigung. Das bedeutet, dass gedruckte Produkte alle wichtigen Eigenschaften traditioneller Fertigungsverfahren aufweisen müssen. Um diese steigenden Marktanforderungen erfüllen zu können, ist die Verwendung des richtigen 3D Druck Harzes ausserordentlich wichtig.

Fazit

Hochwertige, innovative Produkte sind auf zuverlässige Rohstoffe angewiesen. Angesichts der wachsenden Nachfrage nach einem massgeschneiderten Gesundheitswesenund Gesundheitsfürsorge können sich die Hersteller nicht mehr auf herkömmliche Verfahren verlassen, die teuer und zeitaufwendig sind.

RAHN ist Ihr zuverlässiger Partner für die Lieferung von Rohstoffen für 3D-Druck-Harze und für die Entwicklung hochleistungsfähiger 3D-Photopolymere, mit denen Sie Ihre Ziele erreichen und eine sichtbare positive Entwicklung in Ihrem Unternehmen bewirken können.