Fertigungsverfahren

Individualisierte Medizintechnik – Schicht für Schicht neu gedacht

Am Fraunhofer IMTE wird die additive Fertigung zur Entwicklung patientenspezifischer Modelle, Implantate und Prototypen genutzt. Die Plattform ermöglicht hochintegrierte Lösungen für Prävention, Diagnostik, Therapie, Rehabilitation und Ausbildung.

Am Fraunhofer IMTE wird die additive Fertigung – auch als 3D-Druck bekannt – als Schlüsseltechnologie für die Individualisierung in der Medizintechnik eingesetzt. Durch kontinuierliche technologische Weiterentwicklungen wurde die Plattform für Additive Fertigung als zentrale Anlaufstelle für anwendungsnahe Forschung und komplexe Prototypenentwicklung in der Region etabliert. Der Fokus liegt dabei auf medizinischen Anwendungen, insbesondere auf patientenspezifischen Lösungen.

Die Herstellung hochintegrierter, individuell angepasster Komponenten ermöglicht die Umsetzung medizintechnischer Lösungen, die mit konventionellen Verfahren nur schwer realisierbar wären. In Kombination mit dreidimensionalen Bildgebungsdaten – etwa aus CT, MRT oder Ultraschall – können Diagnosen direkt in personalisierte Modelle überführt werden, die eine präzise Therapieplanung und Umsetzung unterstützen. So werden beispielsweise anatomisch realistische Phantome für die Ausbildung an chirurgischen Robotersystemen sowie anatomische Modelle für die Produktentwicklung und Zulassungsverfahren gefertigt.

Darüber hinaus wird die Technologie in der patientenspezifischen Herstellung von Implantaten und chirurgischen Instrumenten genutzt. Auch zukünftige Anwendungen – wie der Einsatz von Bioprinting zur Herstellung künstlicher Organe für pharmakologische Forschung – werden im Rahmen der Vorlaufforschung am IMTE vorangetrieben.

Die Plattform vereint modernste Infrastruktur, interdisziplinäre Expertise und anwendungsorientierte Forschung und leistet damit einen wesentlichen Beitrag zur beschleunigten Entwicklung innovativer Medizintechniklösungen.

 

Forschungsfelder

Implantatforschung

Individualisierte Implantate etwa können einen erheblichen Mehrwert für Patienten darstellen. Sie werden auf der Basis von tomographischen Bilddaten erstellt, indem zunächst einzelne Strukturen der Patientenanatomie in 3D-Modelle überführt werden. Durch Abbildungsfehler, pathologische Veränderungen der Anatomie und Bildartefakte erfordern die Ausgangsdaten für diese Modelle häufig eine aufwändige manuelle Nachbearbeitung. Am IMTE werden Algorithmen entwickelt, die diese Korrekturen automatisieren und dabei auf den Kompetenzen des Teams über den Gesamtprozess in der medizinischen Bildgebung aufbauen.

Bioprinting – 3D-Zelltechnik

Eine der größten medizinischen Zukunftsvisionen beinhaltet den Ersatz von verlorenem Körpergewebe mit lebenden biologischen Implantaten die im Zuge der Regeneration idealerweise nahtlos einheilen. Bis zur Verwirklichung dieses Zieles in großem Maßstab ist noch ein weiter Weg zu gehen. Unsere langjährige 3D-Druckerfahrung bietet in Verbindung mit unserer Zelltechnikkompetenz einen fruchtbaren Nährboden für die Entwicklung neuer Methoden und Werkzeuge um den großen Ziel des Bioprintings schrittweise näher zu kommen.

Leistungen

  • Individuell abgestimmter Entwicklungs- und Fertigungsprozess mit Fokus auf additive Fertigung
  • Interdisziplinäres Team mit langjähriger Erfahrung in der Herstellung von Prototypen, Einzelstücken und Kleinserien
  • Wissenschaftliche Unterstützung durch Expertinnen und Experten aus Maschinenbau, Elektrotechnik, Elektronik, Biotechnik und Medizintechnik
  • Technologieoffene und lösungsorientierte Begleitung von der Idee bis zum Produkt
  • Umfassende Unterstützung bei Konzeption, Design sowie Auswahl geeigneter Materialien und Fertigungstechnologien
  • Additive Fertigung auf hohem technologischen Niveau – von der Idee bis zur Realisierung aus einer Hand