Intelligente Organe aus dem 3D-Drucker

Mithilfe künstlicher Intelligenz und dem 3D-Druckverfahren sollen in Hinkunft bahnbrechende Wege in der Transplantationsmedizin beschritten werden.
Autor: Stefan Kohlmaier, 22.06.2022 um 15:27 Uhr

Bis dato wurde der 3D-Druck vor allem im Zusammenhang mit revolutionären Produktionsinnovationen in der Industrie wahrgenommen. Bereits seit den 1990er-Jahren experimentieren Unternehmen in dieser Branche mit dem faszinierenden Fertigungsverfahren, bei dem unterschiedliche Werkstoffe (Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und speziell aufbereitete Metalle) Schicht für Schicht aufgetragen und in dreidimensionale Gegenstände verwandelt werden. Dank zweier aktueller Versuchsprojekte könnte der 3D-Druck jedoch in Zukunft verstärkt in den medizinischen Bereich Einzug halten und ihm eine Reihe bahnbrechender neuer Behandlungsmethoden eröffnen.

Körpereigene Zellen

So konnte unlängst etwa ein US-amerikanisches Forschungsteam mit der erfolgreichen Transplantation einer auf Basis körpereigener Knorpelzellen in einem 3D-Biodruckverfahren hergestellten Ohrmuschel für Furore sorgen. Das auf diese Weise angefertigte Ohr weist nicht nur ein geringeres Abstoßungsrisiko als ein reguläres Implantat auf, sondern bildet im Idealfall auch Eigenschaften eines natürlichen Ohres, beispielsweise hinsichtlich Flexibilität und Elastizität, aus. Langfristig könnten aus Gewebe aus dem 3D-Drucker somit neben Ohren auch komplexe Organe wie Lebern oder Nieren produziert werden, wodurch der Organengpass in der Transplantationsmedizin beseitigt werden könnte. Erste Versuche mit 3D-gedruckten Lungen und Blutgefäßen befinden sich in diesem Zusammenhang bereits in Arbeit.

Intelligente Konstruktionen

Menschen, deren Gesichter zum Beispiel von Tumoroperationen oder Unfällen deformiert zurückgelassen wurden, werden ebenfalls häufig mit einem Gesichtsimplantat aus dem 3D-Drucker ausgestattet. Um deren Passgenauigkeit deutlich zu verbessern sowie ihre Konzeptualisierung signifikant zu vereinfachen, setzt das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf nun auf den Einsatz künstlicher Intelligenz. Mit deren Hilfe lassen sich Daten zur Erstellung neuer Implantate nämlich erheblich schneller und präziser berechnen, wodurch zahlreiche Anpassungstermine für den Patienten in weiterer Folge obsolet werden und lebensrettende Eingriffe wesentlich früher durchgeführt werden könnten.