3-D-Bio-Printer: Wird 3-D-Druck unseren Alltag revolutionieren?

Aktualisiert

3-D-Bio-PrinterWird 3-D-Druck unseren Alltag revolutionieren?

Mit 3-D-Druckern werden heute bereits Implantate hergestellt. Sogar lebendes Gewebe können die neuen Geräte produzieren.

von
Simone Nägeli

Durch einen Unfall war das Gesicht eines jungen Rumänen entstellt. Vor kurzem wurde ihm an der Universitätsklinik in Cluj-Napoca (RO) ein metallenes Jochbein eingesetzt. Das Besondere daran: Das Implantat stammt aus dem Drucker. Forscher der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) haben den Knochen anhand von computertomografischen Bildern des deformierten Schädels rekonstruiert. In Muttenz wurde das Ersatzteil auch ausgedruckt.

«Die Technologie gewährt uns die absolute Freiheit der Form», sagt Erik Schkommodau, Experte für Implantatdesign der FHNW. So lassen sich individuelle Implantate viel schneller herstellen als mit bisherigen Methoden. Daher werde sich der 3-D-Druck in der Medizin langfristig etablieren, ist Schkommodau überzeugt.

Neben Ersatzknochen aus Metall gibt es bereits auch echtes Gewebe aus dem Drucker. Beispielsweise stellt Barbara Rothen-Rutishauser vom Adolphe-Merkle-Institut der Uni Freiburg auf diese Weise Lungengewebe her. Der Drucker schichtet verschiedene menschliche Lungenzellen gezielt übereinander. Dadurch können an Lungen-Prints sehr verlässlich Medikamente getestet werden. «Denn dank der Automatisierung sind alle Gewebestücke identisch», sagt Rothen-Rutishauser.

Bisher werden künstliches Gewebe von Lunge, Haut oder Muskeln vorwiegend für Forschungszwecke gedruckt. Doch laut Marc Thurner, Geschäftsführer der Firma RegenHU, die auch den Bioprinter für Barbara Rothen-Rutishauser entwickelt hat, wird sich dies in Zukunft ändern: «Der 3-D-Druck kann vermehrt auch für die medizinische Rekonstruktion von Organen eingesetzt werden.»

Standfeste Helden dank neuer Software

Wer am Computer Stühle oder Comic-Helden entwerfen und dann mit einem 3-D-Drucker ausdrucken möchte, kann dies bereits jetzt tun (siehe

Box). Doch Vorsicht: Was am Bildschirm naturgetreu aussieht, bewährt sich nicht unbedingt in der Realität. Ein falsch konstruierter Stuhl kippt womöglich um oder bricht unter dem Gewicht des Sitzenden zusammen.

Auch Figuren aus Computerspielen können sich den in der Realität herrschenden physikalischen Gesetzen nicht entziehen. «Deshalb können sie nicht einfach eins zu eins ausgedruckt werden», sagt der Informatiker Moritz Bächer. Nun hat der Schweizer an der renommierten Harvard University in Boston (USA) eine Software entwickelt, die erkennt, wo Widersprüche zwischen virtueller und realer Welt herrschen. So fügt das Programm beispielsweise fehlende Gelenke hinzu, damit die Figuren auch als 3-DAusdruck beweglich sind. Das Prinzip von Bächers Software

könnte in Zukunft Laien helfen, am Bildschirm Objekte zu entwerfen, die auch in der realen Welt funktionieren.

(cho)

KOMMENTAR

Stephan Sigrist. Der Biochemiker ist Leiter der Zürcher Denkfabrik W.I.R.E. Er erforscht neue Trends in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft.

Verheissung oder Gefahr?

«Der 3-D-Druck beflügelt die Fantasie von Designern, Ingenieuren und Bastlern. Manche sehen darin gar die nächste industrielle Revolution. Denn nun sind Firmen nicht mehr darauf angewiesen, an einem bestimmten Ort zu produzieren. Stattdessen kann man Gegenstände überall dort ausdrucken, wo man sie braucht. Das macht beispielsweise bereits das US-Militär, indem es Ersatzteile direkt im Einsatzgebiet ausdruckt.

Auch kann jedes Objekt – egal ob einfach oder komplex – zu denselben Kosten gedruckt werden. Spezielle Maschinen werden überflüssig. Ferrari und Fiat unterscheiden sich dann nur noch punkto Materialkosten.

Der 3-D-Druck hat also tatsächlich das Potenzial, zu einer Revolution zu werden.

Er bringt aber auch Probleme: Bereits jetzt werden funktionstüchtige Waffen gedruckt. Das schürt neue Ängste vor Terrorismus. Und wie gehen wir mit dem Urheberrecht um? Künftig werden Raubkopierer nicht mehr nur gefälschte CDs brennen, sondern auch Kunstgegenstände oder Markenartikel einfach einscannen und nachdrucken. Und das schon bald: 3-D-Drucker für zu Hause sind heute bereits für unter 1500 Franken erhältlich.»

«Wissen»

in 20 Minuten wird unterstützt durch die GEBERT RÜF STIFTUNG und die Stiftung Mercator Schweiz.

3-D zum Selbermachen

Selber dreidimensionale Gegenstände produzieren kann man im FabLab, einer Experimentierwerkstatt der Hochschule Luzern. Dort stehen ein 3-D-Drucker und seit neuestem auch ein 3-D-Scanner. Damit lassen sich beliebige Dinge – vom Salatkopf bis zum Lampenschirm – einfach einscannen und drucken.

(ho)

Kostenlose Software, um eigene Objekte zu kreieren:

Weitere Infos: www.luzern.fablab.ch

Alles ist möglich

Nicht nur diese E-Gitarre, sondern auch Flugzeugteile, Möbel oder Handy-Prototypen werden mittels 3-D-Druck hergestellt. Die Technologie hat viele Vorteile: Komplizierteste Formen lassen sich an einem Stück fertigen, anstatt sie wie bisher aus mehreren Teilen zusammenzusetzen.

Aussparungen machen Bauteile auch ultraleicht. Und Einzelstücke lassen sich kostengünstig herstellen.

(ho)

Gedruckte Kunst

Design-Gegenstände aus dem 3-D-Drucker wie Ketten, Armbänder oder Vasen sind derzeit im Museum für Gestaltung in Zürich zu bewundern. Besucher erfahren, wie verschiedene Drucktechniken funktionieren. Das Highlight: In einer separaten Kabine kann man seinen eigenen Schrei oder Gesang aufnehmen, den ein 3-D-Drucker anschliessend in eine reale Form übersetzt.

Bis So., 5. Mai 2013

Museum für Gestaltung

Ausstellungsstrasse 60

8005 Zürich

Deine Meinung