Forschungsprojekt Medizinische Universität Wien installiert Nano-3D-Drucker

An der Medizinischen Universität Wien wurde im Rahmen des Projekts Additive Manufacturing for Medical Research (M3dRES) der erste Nano-3D-Drucker installiert. Ziel des M3dRES-Projekts ist es, eine neue Infrastruktur zu schaffen, die die Vorteile von 3D-Druck in der Medizin vorantreibt.

Die Technologie für den neuen Nano-3D-Drucker wurde von Wissenschaftlern der TU Wien gemeinsam mit UpNano, einem Spin-off-Unternehmen der TU, entwickelt. Mit dem Drucker werde das Center for Medical Physics and Biomedical Engineering der Medizinischen Universität Wien alle forschenden Abteilungen mit Bauteilen im Mikro- und Mesomaßstab beliefern.

Prof. Francesco Moscato, Leiter von M3dRES, erklärte nach der Inbetriebnahme des Drucksystems : „NanoOne ist das einzige 3D-Drucksystem, mit dem wir unsere hochkomplexen Testkörper im Submikrometer-Bereich mit dieser Geschwindigkeit herstellen können“. Moscato weiter: „Mit dem Drucker wird das Center for Medical Physics and Biomedical Engineering der Medizinischen Universität Wien alle forschenden Abteilungen mit Bauteilen im Mikro- und Mesomaßstab beliefern. Ein Projekt etwa befasst sich mit Oberflächen, die eine Besiedelung mit Bakterien verhindern und somit den Einsatz von Antibiotika reduzieren sollen.“

Im Zuge des Projekts M3dRES sollen die Vorteile von 3D-Druck zum Beispiel für die Herstellung von „maßgeschneiderten“ medizinischen Geräten, für die medizinische Bildgebung und Diagnostik sowie für Tissue Engineering und regenerative Medizin in enger Zusammenarbeit mit medizinischen Einrichtungen vorangetrieben werden. Zudem solle bestehendes Know-how in Österreich in Richtung medizinischer Anwendungen von 3D-Druck vertieft werden.

Innerhalb des Projekts seien Geräte für verschiedene Materialien und Baugrößen (Polymer-, Metall-, Keramik-, Nano- und Bio-Drucker) sowie Software für die Erfassung medizinischer Bilddaten und die Gestaltung technischer Konstruktionen verfügbar. Das Projekt soll von der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) unterstützt werden.

In der modernen Forschung benötige man immer kleinere und präszisere Bauteile, die mit herkömmlichen Produktionstechnologien kaum effizient erzeugt werden können. Peter Gruber, Technologiechef und Gründer von UpNano: „Mit unserem Drucker können wir ein komplex modelliertes Schloss mit einer Gesamtgröße von nur 0,2 Millimetern auf die Spitze eines Bleistifts drucken. Das Schloss enthält alle strukturellen Details, bis hin zu tragenden Säulen mit einem Durchmesser von weniger als einem tausendstel Millimeter.“

UpNano setzt nach eigenen Angaben auf sogenannte 2-Photonen-Polymerisation (2PP), um die Präzision zu erhöhen. Dabei soll ein Ultrakurzpuls-Laser Photopolymere an jedem beliebigen Punkt im Raum aushärten. Auf diese Weise sollen sich mit NanoOne Strukturen im Größenbereich von 100 Nanometer bis 10 Millimeter drucken lassen.

Zusätzlich habe UPNano die Druckgeschwindigkeit der 2PP-3D-Drucktechnologie mit dem serienreifen NanoOne auf bis zu 20 mm3/h erhöht und damit die Herstellung von Mikrobauteilen erstmals auf eine wirtschaftliche Basis gestellt. Nach den Angaben des Herstellers wurde das Gerät so optimiert, dass es als Tischgerät im Labor eingesetzt werden kann. An NanoOne könne außerdem ein Inkubator angeschlossen werden, sodass auch Biomaterialien und Mischungen aus Polymeren und lebenden Zellen direkt gedruckt werden könnten.

UpNano wurde 2018 als Spin-off der TU Wien gegründet und hat sich auf die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von ultraschnellen, hochauflösenden 3D-Druckern spezialisiert.

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