KUNSTSTOFF XTRA
Bildrer: ETHZ
Fokus
Silikon- und Metallstents sind nicht an die Anatomie der Patienten angepasst.
Massgeschneidert an den Patienten angepasst
3D-gedruckte bioresorbierbare Atemwegstents Ein ETH-Forschungsteam stellt mittels eines 3D-Druckverfahres einen neuartigen bioresorbierbaren Atemwegsstent her. Das könnte künftig die Behandlung von Verengungen der oberen Atemwege massiv vereinfachen.
Lina Ehlert ¹ Eine krankhafte oder verletzungsbedingte Verengung der Luftröhre oder der Hauptbronchien kann böse enden. Patienten bekommen zu wenig Luft, sie drohen zu ersticken und brauchen oft schnellstens medizinische Hilfe. Um solche Verengungen zu beheben, setzen Chirurginnen und Chirurgen den Betroffenen röhrenförmige Implantate, sogenannte Stents, aus medizinisch verwendbarem Silikon oder Metall ein. Diese verschaffen den Patienten zwar rasch Besserung, doch die Implantate haben Nachteile: Metallstents müssen mit einigem Aufwand operativ wieder entfernt werden, was Patienten erneut belastet. Silikons tents wiederum wandern weg von der Stelle des Einsetzens. Der Grund dafür ist, dass die Implantate nicht an die 1 Lina Ehlert, Hochschulkommunikation Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)
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Anatomie eines Patienten angepasst sind.
Stents aus dem 3D-Drucker 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 («Digital Light Processing», DLP) und eigens zu diesem Zweck angepassten, lichtempfindlichen Harzen. Zuerst erstellen die Forschenden eine Computertomografie eines spezifischen Abschnitts der Atemwege. Darauf basierend entwickeln sie ein digitales 3D-Modell des Stents. Die Daten werden an den DLP-Drucker weitergegeben, der den
massgeschneiderten Stent Schicht für Schicht herstellt. Beim DLP-Verfahren wird eine Bauplattform in eine Wanne voller Harz getaucht. Die Plattform wird dann gemäss dem digitalen Modell an den gewollten Stellen mit UV-Licht belichtet. Dort, wo Licht aufs Harz auftrifft, wird es hart. Die Plattform wird ein wenig gesenkt und die nächste Schicht belichtet. So entsteht das gewünschte Objekt Schicht für Schicht.
Spezielles Harz entwickelt 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 4/2021
