3-D-Druck hilft Mensch und Tier

Im Weltvogelpark im niedersächsischen Walsrode hat Sekretär Söckchen einen neuen Unterschenkel bekommen. Die Vogeldame hatte sich ein Bein gebrochen. Weil die Nervenbahnen durchtrennt waren, musste das Bein amputiert werden, meldete der Vogelpark. Mit einem Ersatzbein aus dem 3-D-Drucker kann Söckchen jetzt wieder laufen. Söckchen ist knapp drei Jahre alt und rund 120 Zentimeter groß.

Die Welt für den Tukan Grecia ist fast wieder in Ordnung. Nach knapp einem Jahr intensiver Bemühungen haben Veterinärmediziner des Tierparks Zoo Ave bei San José in Costa Rica dem Vogel einen neuen Schnabel verpasst. Das Besondere daran: Der Schnabel stammt aus dem 3-D-Drucker und wurde passgenau für Grecia gefertigt.

Der Tukan war Ende 2014 von Jugendlichen schwer misshandelt worden. Um den neuen Schnabel zu entwerfen, wurde zunächst der Schädel des Tieres in einem Computertomographen eingescannt. Danach entwickelten die Ärzte am Computer ein passgenaues Modell, dass später angebracht wurde.

Medizinische Ersatzteile aus dem 3-D-Drucker sind längst keine Ausnahme mehr. Auch Tiere können davon profitieren. Diese ehemalige Straßenhündin aus Italien verlor bei einem Unfall ihre Vorderbeine. Damit sie nicht immer auf die Schnauze plumpst, hat ihre neue Familie bei Ravensburg ihr einen Spezialrollstuhl mit 3-D-Prothese gebaut.

Luisa lebt bei Manuel Tosché und seiner Partnerin Petra Rapp. Die beiden betreiben eine Entwicklungsfirma für 3-D-Drucker. Die mit weichem Plüsch überzogene Brustschale ist eine Entwicklung des Sohnes und seiner Freundin. Sollte Luisa noch wachsen, kann eine größere Brustschale ausgedruckt werden.

Auch Menschen hilft die Drucktechnik: Der sechsjährige Maxence aus Frankreich hat eine Handprothese aus einem 3-D-Drucker bekommen. Er kam ohne rechte Hand zur Welt. Die orange-gelb-blaue Prothese kostete unter 50 Euro in der Herstellung.

Hier sind sowohl der Kunststoffschädel als auch die Titan-Schädelplatte durch den 3-D-Druck entstanden. Vorlage war eine CT-Aufnahme - also eine dreidimensionale Röntgenaufnahme - des Patienten. So konnte die Schädelplatte feiner als auf einen Zehntelmillimeter genau angepasst werden.

Dieses Implantat wurde in einem ähnlichen Verfahren aus Hydroxylapatit-Pulver hergestellt. Der Ersatzknochen - entwickelt am Foschungszentrum Caesar - verwächst mit der Zeit mit dem wirklichen Knochen. Nach und nach bildet sich echtes Knochenmaterial, während das Implantat langsam verschwindet.

Längst hat der 3D-Druck in der Zahnmedizin Einzug gehalten. Die Zeiten, als Zahnärzte aufwendig und kompliziert Abdrücke direkt vom Gebiss des Patienten nehmen mussten, sind längst vorbei. Heute wird das Gebiss im CT dreidimensional vermessen, die elektronischen Daten gehen ans Labor und der passende Zahnersatz kommt wenige Tage später von einem Spezialhersteller.

Hier wurde das Modell eines von Krebs zersetzten Knochens an der Universität Duisburg ausgedruckt und aufgeschnitten. Solche Modelle können einerseits in der medizinischen Aus- und Fortbildung zum Einsatz kommen, andererseits können sie auch Ärzten helfen, Operationen vorzubereiten.

Bisher fällt es Medizinern jedoch schwer, den 3-D-Druck bei beweglichen Körperteilen zu nutzen, wie bei diesem Herz. Zwar ist es möglich, eine computertomographische Aufnahme des Herzens mit all seinen Verästelungen anzufertigen und dann auch das Ergebnis auszudrucken, aber das taugt höchstens als Präsentation im Unterricht .

Am Inserm-Institut bei Bordeaux wird seit 2005 mit gedruckten Zellstrukturen geforscht. Das Ganze nennt sich "Bioprinting". 10.000 Tröpfchen pro Sekunde kann ein solcher Zell-Drucker liefern. Bisher kann der Drucker menschliche Zellen reproduzieren, etwa als Probenmaterial - um Tierversuche zu vermeiden.

Als nächstes Ziel hat sich Inserm die Entwicklung individualisierter Zellstrukturen gesetzt. Damit könnten also für einen einzelnen Patienten genau die Zellen geliefert werden, die er braucht und die der Körper auch nicht abstößt. Später hoffen die Erfinder, implantierbare Zellstrukturen - etwa Organe oder zumindest Teile davon - herstellen zu können.