Die Herstellung von Komponenten und Ersatzteilen mittels eines 3D-Druckers ist in der Industrieproduktion längst Standard. Manche Materialien sind auf diesem Weg aber nicht so leicht reproduzierbar – darunter etwa Knochen oder auch Korallenstrukturen, die leicht und porös, gleichzeitig aber enorm robust und steif sind. Beim 3D-Druck besteht die zusätzliche Herausforderung darin, dass die verwendete Tinte zunächst flüssig genug sein muss, damit sie aus der Düse gespritzt werden kann.
Auch für Kunstwerke und Korallenriffe
Das Beimischen von Mineralpartikeln führte in der Vergangenheit oft dazu, dass das Material beim Trocknen schrumpfte und schließlich Risse bekam. Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) wollen nun eine Tinte entwickelt haben, die sich auch für das Drucken von Knochen eignet. Aber auch Kunstwerke und Korallenriffe sollen auf diese Weise geflickt werden können. Diese neue Druckmethode stellten die Forschenden im Fachblatt "Materials Today" vor.
Die neue Tinte enthält ein Bakterium, das bei Kontakt mit einer harnstoffhaltigen Lösung Kalziumkarbonat produziert, teilte die EPFL am Donnerstag mit. Binnen etwa vier Tagen mineralisiere sich so eine beliebige Form aus dem 3D-Drucker zu einem knochenähnlichen Material. Die Endprodukte enthalten keine lebenden Bakterien mehr, da sie am Ende des Mineralisierungsprozesses in Ethanol getaucht werden.
Auch Haut und Organe aus dem Drucker
Neben den Anwendungsmöglichkeiten in der Medizin sei das Material ideal für die Restaurierung von Kunstwerken. So könne es direkt in eine Vase oder Statue gespritzt werden. Zudem sei die Tinte ein vielversprechender Kandidat für den Bau künstlicher Korallen, die zur Regeneration geschädigter Meeresriffe eingesetzt werden könnten.
In der Biomedizin wiederum ist 3D-Druck längst nicht auf Knochen-Ersatzstücke beschränkt. So wird auch intensiv daran geforscht, Gewebe im Labor herstellen zu können, aus dem sich später ganze Organe oder Organteile entwickeln können. An der Med-Uni Innsbruck wiederum wird mit dem Drucken von menschlicher Haut experimentiert. Für die Herstellung der Biotinte kommen lebende Zellen zum Einsatz. (red, APA, 24.2.2023)