Implantate einfach drucken

Ob patientenangepasste Mikroimplantate oder Mikroimplantate mit Medika­menten­depots – additive Verfahren sind bestens geeignet für die Her­stel­lung solcher Bau­teile. Wissen­schaftler am Laser Zentrum Hannover haben im Rahmen des Verbund­vorhabens „Remedis“ Laser­strahl­schmelz-Verfahren entwickelt, um Implantate aus Platin, Nickel-Titan (NiTi) oder Edel­stahl vollauto­matisch herzu­stellen oder zu beschichten.

Eingesetzt haben die Wissenschaftler der Gruppe Oberflächen­technik dafür eine spezielle Form des 3D-Drucks – das Selektive Laser­mikro­schmelzen SLµM. Mit zum Teil speziell entwickelten Anlagen konnten sie Elek­troden für Herzschrittmacher mit Platin beschichten, drei­dimen­sionale Gitter­strukturen aus NiTi sowie Stent-Proto­typen aus Edel­stahl herstellen. Platin wurden erst­malig im Rahmen des Projekts erfolgreich im Mikro­maßstab verarbeitet.

Ein Ansatz, um die Lebenszeit von Herzschrittmachern zu erhöhen, ist die Form und Ober­fläche der Elektroden intel­ligent anzupassen. Platin hat eine hervor­ragende elek­trische Leit­fähig­keit und ist bio­inert. Jedoch ist das Metall nur einge­schränkt gießbar und mit konven­tionellen Methoden im Mikro­bereich nur schwer zu bear­beiten. Im Rahmen des Projekts konnten die Wissen­schaftler ein SLµM-Verfahren für eine Platin-Iridium-Legierung entwickeln und damit erfolg­reich Herz­schritt­macher­elektroden beschichten.

Die Formgedächtnislegierung NiTi ist in der Medizintechnik bereits weit verbreitet. Mikro­implantate aus NiTi eröffnen neue Möglich­keiten patienten­ange­passte Stents oder Knochen­ersatz herzustellen. Den Wissen­schaftlern am LZH ist es es gelungen, hochkomplexe, dreidimensionale Bauteilstrukturen aus NiTi zu fertigen. Mittler­weile ist das Erreichen von Bauteil­auflö­sungen bis zu 90 µm unter vollstän­digem Erhalt der Formgedächtnis-Eigen­schaften möglich.

Die Verarbeitung von Edelstahl 316 L im SLµM-Verfahren ist bereits einsatz­reif: Im Rahmen des Projektes haben die Forscher Stent­strukturen mit geschlos­senem Zelldesign entwickelt und gefertigt. Diese sind in ihren mecha­nischen Eigen­schaften nachweis­lich vergleichbar mit konven­tio­nellen Stents.

Das LZH hat das Projekt zusammen mit dem Institut für Biomedizi­nische Technik der Medizi­nischen Fakultät der Univer­sität Rostock als Teil­projekt des vom Bundes­ministerium für Bildung und Forschung unter­stützten Verbund­vorhabens „Remedis“ durch­geführt.

LZH / CT