Page 58 - ITM Jahresbericht 2020

Jahresbericht 2020

Additive Fertigungstechnologien – Realisierung komplexer Strukturen und
Ermöglichung neuer Methoden
Additive manufacturing technologies – creating complex structures and enabling
new methods

• Faserbasierter 3D-Druck mit Biopolymeren für Implantate und Zellträgerstrukturen / Fiber-based 3D
printing with biopolymers for implants and cell carrier structures
• Entwicklung von Prüfkörpern für biomechanische Analysen / Development of test specimens for
biomechanical analyses
• Realisierung komplexer Spinndüsengeometrien / Realization of complex spinneret geometries
• Entwicklung von individualisierten Kollektoren für das Elektrospinning von biomimetischen
Trommelfellimplantaten / Development of individualized collectors for electrospinning of biomimetic drum
implants
• Fertigung von individuellen Bauteilen in Losgröße 1 / Production of individual components in batch size 1

Am ITM werden eine Vielzahl an additiven Ferti- kel auf S. 8-13) entsprechend biologischer Vorbilder
gungstechnologien eingesetzt. Diese Verfahren die- oder von anthropometrischen Modellen als Grund-
nen der direkten Realisierung komplexer Strukturen, lage für lebensnahe biomechanische Prüfungen an
wie faserbasierten Zellträgersystemen für das Tis- neuartigen Implantatstrukturen.
sue Engineering, Prototypen oder Gussformen mit
Freiformgeometrien. Mit der Fiber-based Additive Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Umset-
Manufacturing Technologie lassen sich beispielswei- zung von Düsen zur Herstellung von Multifilament-
se 3D-Zellträgerstrukturen auf Basis von Chitosan fasern aus dem Biomaterial Kollagen. Das erfordert
oder Seidenfibroinfasern aufbauen. Die modulare spezielle Düsen, die beispielsweise die Kombinati-
Anlage ermöglicht darüber hinaus die Integration on unterschiedlicher Materialflüsse erlauben. Um
von verschiedenen Biomaterialien, wie Knochenze- die Selbstassemblierung des Kollagens zu Tripelhe-
mentpasten oder Hydrogele. So lassen sich faserba- lizes und schließlich zu Kollagenfibrillen und -fasern
sierte Tissue Engineering Konstrukte für unterschied- zu gewährleisten, sind dazu strömungssimulations-
lichste Gewebetypen aufbauen. basiert konzipierte und hochkomplexe Multikanal-
spinndüsen auf Basis von Strömungssimulationen
Weiterhin dienen die additiven Fertigungsverfahren erforderlich. Solche Spinnpakete können mit den am
als Enabling Technology, beispielsweise für komple- ITM vorhanden Technologien binnen Stunden gefer-
xe Spinntechnologien, zur Umsetzung von Kollektor- tigt, eingesetzt und erprobt werden.
geometrien für das Elektrospinning (siehe Facharti-

Fiber-based Additive Manufacturing Technologie zur Erzeugung hochkomplexer dreidimensionaler Zellträgersysteme
und Laser-Scanning-Mikroskopie von knochenaufbauenden und knochenabbauenden Zellen auf den faserbasierten
3D Strukturen / Fiber-based additive manufacturing technology for generating highly complex three dimensional cell sup-
port systems and laser scanning microscopy of osseous cells on the fiber-based 3D structures

56