Page 60 - ITM Jahresbericht 2022

Jahresbericht 2022

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

Fiber-based Additive Manufacturing Technologie und hochkomplexe dreidimensionale Zellträgersysteme / Fiber-based
additive manufacturing technology and highly complex three dimensional scaffolds

Am ITM werden eine Vielzahl an additiven Ferti- Die Realisierung von Multifilamentfasern aus dem
gungstechnologien eingesetzt. Einerseits dienen die- Biomaterial Kollagen erfordert beispielsweise die
se Verfahren der direkten Realisierung komplexer Kombination unterschiedlicher Materialflüsse. Um
Strukturen, wie faserbasierten Zellträgersystemen die Selbstassemblierung des Kollagens zu Tripelhe-
für das Tissue Engineering, Prototypen oder Guss- lizes und schließlich zu Kollagenfibrillen und -fasern
formen mit Freiformgeometrien. Mit der Fiber-based zu gewährleisten sind strömungssimulationsbasiert
Additive Manufacturing Technologie lassen sich bei- konzipierte und hochkomplexe Multikanalspinndü-
spielsweise 3D-Zellträgerstrukturen auf Basis von sen auf Basis von Strömungssimulationen erforder-
Chitosan oder Seidenfibroinfasern aufbauen. Die lich. Solche Spinnpakete können mit den am ITM
modulare Anlage ermöglicht darüber hinaus die vorhanden Technologien binnen Stunden gefertigt,
Integration von verschiedenen Biomaterialien, wie eingesetzt und erprobt werden.
Knochenzementpasten oder Hydrogele. So lassen
sich faserbasierte Tissue Engineering Konstrukte für
unterschiedlichste Gewebetypen aufbauen.

Anderseits dienen die additiven Fertigungsverfahren
als Enabling technology, beispielsweise für kom-
plexe Spinntechnologien, dem biologischen Vorbild
entsprechenden Kollektor Geometrien beim Elek-
trospinning (siehe Leitartikel Trommelfellimplanta-
te) oder anthropometrische Modelle als Grundlage
für lebensnahe biomechanische Prüfungen an neu-
artigen Implantatstrukturen.

58