Knochen der Zukunft

Deutsche Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) in Achen haben eine neue Methode entwickelt, um die Dauer künftiger Anpassungen von Ersatzknochen deutlich zu verringern.

(GER - wissenschaft.de) Die Technik funktioniert in etwa, wie ein dreidimensionaler Drucker. Der Laser lässt aus Metallpulver Schicht für Schicht ein passendes Implantat oder künstliche Knochen aus Titan herstellen. "Das Implantat wird direkt aus computertomographischen Daten (CT-Daten des Patienten) aufgebaut. Formgebende Werkzeuge werden nicht benötigt", sagte Projektleiter Wilhelm Meiners.

Dank dieser 3-D-Bilddtaen ist der Laser imstande, das Metallpulver in die korrekte Form zu schmelzen. In einem Punkt-für-Punkt-Verfahren werden die einzelnen Schichten zu einer festen Struktur zusammen geschmolzen. Auf einer absenkbaren Platte wird der künstliche Knochen so hergestellt, dass sobald die erste Schicht aufgetragen wurde, die Platte sich senkt und einen neue Schicht von Metallpulver produziert wird. Dank dieser Technik ist es nun möglich, Implantate exakt und innerhalb weniger Stunden an die CT-Daten des entsprechenden Patienten anzupassen.

"Rapid-Prototyping-Verfahren", wie es genannt wird, soll sowohl schnell als auch preisgünstig sein. "Die Herstellung erfolgt ohne Materialverlust. Metallpulver, das nicht zum Bauteil gehört, kann vollständig wiederverwendet werden", so Meiners. Zur Demonstration der Leitungsfähigkeit haben die Wissenschaftler das Modell einer Schädelkalotte aus Titan hergestellt. "Mit dieser Technik kann nahezu jede beliebige Geometrie gefertigt werden", sagte Meiners.

Der vorwiedende Einsatzort des R-P-Verfahren ist zur Zeit der Maschinen- und Werkzeugbau. Dort lassen sich so in kurzer Zeit Prototypen herstellen. Aber nicht nur für die Herstellung von Implantaten lässt sich diese Technik nutzen. Auch bei der Produktion komplexer Bausteine aus Leichtbauwerkstoffen ist diese äußerst gut geeignet. Damit eröffnen sich auch neue Möglichkeiten für den Ultraleichtbau etwa in der Luft- und Raumfahrt. Für Interessierte stellen die Wissenschatler ihren "Knochendrucker" auf der kommenden Hannovermesse aus.

(Redakteur: Nikolas Denk)

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