Spectroplast, ein Spinoff der ETH Zürich, hat ein Verfahren entwickelt, um Silikon per 3D-Druck herzustellen. Das Unternehmen will personalisierte medizinische Produkte wie Gehörhilfen, Brustprothesen und künftig auch künstliche Herzklappen auf den Markt bringen.
Manuel Schaffner und Petar Stefanov vom ETH-Spinoff Spectroplast haben ein 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem erstmals hautverträgliches Silikon gedruckt werden kann. „Langfristig wollen wir damit medizinische Implantate anbieten“, sagt CEO Schaffner. „Und zwar nicht wie bisher in Standardgrößen, sondern personalisierte Produkte, die perfekt an den Patienten angepasst sind.“
Bisher gab es 3D-Drucker lediglich für Produkte aus harten Materialien wie Keramik, Metalle oder Plastik. Das weiche, elastische Silikon hingegen wird nach wie vor ausschließlich im Spritzgussverfahren verarbeitet – indem die verschiedenen Komponenten des Verbundstoffes bei extrem hohen Temperaturen von rund 300 Grad miteinander verschmelzen. In seinem Doktorat an der ETH Zürich erfand Schaffner ein neues Verfahren, das es ermöglicht, Silikon mit dem 3D-Drucker zu verarbeiten. Ins Detail kann er aus Sorge vor möglichen Nachahmern nicht gehen.
Herstellung per Knopfdruck
Gegenüber dem bislang üblichen Spritzgussverfahren hat der 3D-Druck zwei wichtige Vorteile: Einerseits lässt dieser die hochpräzise Herstellung von komplexen Formen überhaupt erst zu. Forscher der ETH konnten dank des neuen Verfahrens vor kurzem gar künstliche Herzklappen aus Silikon herstellen (mednic berichtete). Andererseits wird die Produktion einfacher und günstiger, denn es werden keine Gussformen benötigt: ein Knopfdruck genügt. Das macht den Weg frei für die individualisierte Massenfertigung.
Zeitaufwändige Regulierungs- und Zulassungsverfahren
Bis die Jungunternehmer künstliche Herzklappen oder Implantate aus dem 3D-Drucker verkaufen können, dürfte es allerdings noch einige Jahre dauern. Denn die Regulierungs- und Zulassungsverfahren in der Medizin sind aufwändig und brauchen viel Zeit. Deshalb konzentriere man sich zunächst nicht auf ‚lebensrettende’, sondern auf ‚lebensverbessernde Produkte’, wie Schaffner sie nennt.
Sinnvoll sind Silikonfabrikate beispielsweise dort, wo individuelle Größen von hohem Nutzen sind – so etwa für Gehörhilfen oder Brustprothesen. „Frauen, die sich wegen Krebs eine Brust amputieren lassen müssen, stehen zum Beispiel häufig vor dem Problem, dass es nur konfektionierte Silikonprothesen gibt“, so Schaffner. „Manche lassen sich dann alleine der Symmetrie wegen auch die zweite, gesunde Brust amputieren und durch eine zweite Prothese ersetzen.“ Werden Brustimplantate aufgrund einer MRI-Vorlage oder einer Computertomografie am Computer konstruiert, ehe sie gedruckt werden, wird dies nicht mehr nötig sein.
Hohe Nachfrage
An Nachfrage mangelt es Spectroplast bereits jetzt nicht. Obwohl es die Firma erst seit vergangenem Jahr gibt, läuft der bislang eingesetzte 3D-Drucker fast ununterbrochen. „Wir arbeiten derzeit Schicht“, sagt CEO Schaffner.