Eugen G. Leuze Verlag KG
×
 x 

Warenkorb leer.
Warenkorb - Warenkorb leer.

Onlineartikel Suche

Artikel Text

Autoren

Ausgabe

Jahr

Kategorie

Mittwoch, 14 April 2021 08:00

3D-gedruckte bioresorbierbare Atemwegsstents

von
Geschätzte Lesezeit: 2 - 3 Minuten
Drei Prototypen der Atemwegsstents mit unterschiedlichen Designs Drei Prototypen der Atemwegsstents mit unterschiedlichen Designs

Ein ETH-Forschungsteam stellt mittels eines 3D-Druckverfahrens einen neuartigen bioresorbierbaren Atemwegs-stent her. Das könnte künftig die Behandlung von Verengungen der oberen Atemwege massiv vereinfachen.

Um solche Verengungen zu beheben, setzen Chirurginnen und Chirurgen den Betroffenen röhrenförmige Implantate, sogenannte Stents, aus medizinisch verwendbarem Silikon oder Metall ein. Diese Implantate haben Nachteile: Metallstents müssen mit einigem Aufwand operativ entfernt werden. Silikon-Stents wiederum wandern weg von der Stelle des Einsetzens.

Ein ETH-Forschungsteam, zusammengesetzt aus Mitgliedern der Gruppen Komplexe Materialien und Drug Formulation & Delivery, hat nun gemeinsam mit Forschenden des Universitätsspitals und der Universität Zürich einen Atemwegsstent entwickelt; dieser ist auf einen Patienten zugeschnitten und bioresorbierbar, baut sich also nach dem Einpflanzen nach und nach ab. Hergestellt werden diese Stents mit einem 3D-Druckverfahren aus Harz, das später mit UV-Licht ausgehärtet wird.

Zuerst erstellen die Forschenden eine Computertomografie eines spezifischen Abschnitts der Atemwege. Darauf basierend entwickeln sie ein digitales 3D-Modell des Stents.

Bislang konnten mit der DLP-Technik und bioabbaubaren Materialien nur steife und spröde Objekte hergestellt werden. Die ETH-Forschenden entwickelten deshalb ein spezielles Harz, welches nach der Belichtung elastisch wird.

Dieses Harz basiert auf zwei verschiedenen Makro-Monomeren. Die Materialeigenschaften des damit erzeugten Objekts lassen sich über die Länge (Molekulargewicht) der eingesetzten Monomere sowie über deren Mischverhältnis steuern, wie die Forscherinnen und Forscher in ihrer jüngsten Studie in „Science Advances“ aufzeigen.

Sobald UV-Licht auf das Harz trifft, verknüpfen sich die Monomere untereinander und bilden ein Polymer- Netzwerk. Da das neu entwickelte Harz bei Raumtemperatur zu zähflüssig ist, mussten die Forschenden es bei Temperaturen von 70 bis 90 Grad verarbeiten.

Das Einsetzen der Stents erforderte ein spezielles Instrument, da die 3D-gedruckten Objekte gefaltet eingebracht werden müssen. Dies setzt voraus, dass sich die Implantate weder knicken noch quetschen lassen und dass sie sich an ihrem Einsatzort perfekt entfalten.

Erfolgreiche Tests, gute Aussichten

Die Tests an den Kaninchen, welche die Forschungsgruppe von Daniel Franzen, Leitender Arzt an der Klinik für Pneumologie am Universitätsspital Zürich, zusammen mit Veterinärmedizinern durchführte, verliefen erfolgreich. Die Forschenden konnten zeigen, dass die Implantate biokompatibel sind und dass sie nach sechs bis sieben Wochen vom Körper resorbiert werden. Zudem bewegten sich die eingesetzten Stents in der Regel nicht von der Stelle, an der sie eingepflanzt wurden.

Weiter sollen die Prozesse so gestaltet werden, dass die Herstellung am Ort der Verwendung möglich wird, oder zumindest kurze Lieferketten umfasst. Noch steckt das Verfahren im Labormaßstab. „Solche Stents in großem Maßstab herzustellen, ist allerdings ein komplexes Unterfangen, das wir noch besser untersuchen müssen“, sagt André Studart. Die Technik lasse sich jedoch relativ leicht auf ähnliche medizinische Anwendungen übertragen. „Es ist hoffentlich nur eine Frage der Zeit, bis unsere Lösung den Weg in die Klinik findet“, so der ETH-Professor.

Quelle ETH Zürich (Peter Rüegg)

Weitere Informationen

  • Ausgabe: 3
  • Jahr: 2021
  • Autoren: Dr. Stephan Reuter

Der Leuze Verlag ist die Quelle für fundierte Fachinformationen.
Geschrieben von Fachleuten für Fachleute. Fachzeitschriften und Fachbücher
rund um Galvano- und Oberflächentechnik sowie Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik –
seit 119 Jahren professionelle Informationen und Fachwissen aus erster Hand.

UNTERNEHMEN

ZAHLARTEN

Paypal Alternative2Invoice
MaestroMastercard Alternate
American ExpressVisa

Zahlarten z.T. in Vorbereitung.

KONTAKT

Eugen G. Leuze Verlag KG
Karlstraße 4
88348 Bad Saulgau

Tel.: 07581 4801-0
Fax: 07581 4801-10

E-Mail: info@leuze-verlag.de oder
E-Mail: mail@leuze-verlag.de