Es ist nur schwer vorstellbar, wie es sich anfühlt, ein Auge zu verlieren. Rund 8 Mio. Menschen sind weltweit von diesem Schicksal betroffen und benötigen deshalb eine Augenprothese. Dabei handelt es sich um eine Halbschale, die bisher konventionell aus Glas oder Kunststoff (PMMA) hergestellt wird.

Glasaugen werden aus Kryolithglas geblasen, anschließend gefärbt und bemalt. Für Kunststoffaugen wird ein Abguss in der Augenhöhle hergestellt, der anschließend bearbeitet wird. Nachdem sich das Auge ständig verändert, muss die Prothese vor allem bei Kindern regelmäßig ersetzt werden. In jedem Fall handelt es sich bei Augenprothesen um sehr zeit- und kostenintensive Sonderanfertigungen, die von Ocularisten in aufwändiger Handarbeit hergestellt werden. Doch trotz allem handwerklichen Geschick ist das Original nur sehr schwer kopierbar.

Aus diesen Gründen haben sich die Ocupeye Ltd., Fraunhofer IGD und FIT in dem Forschungsprojekt C2PAE zusammengeschlossen, um eine realistische und passgenaue Augenprothese zu entwickeln, die sich schnell und günstig herstellen lässt. Steve Verze ist der erste Patient weltweit, der mit der 3D-gedruckten Augenprothese versorgt wurde. Sie wurde ihm am 25. November 2021 im Moorfields Eye Hospital in London eingesetzt.

Korallenriffe sind vom Aussterben bedroht. Überfischung, die Erwärmung der Meere und ihre Belastung mit Schadstoffen sind die Gründe dafür. Die ökologischen Folgen sind kaum abzuschätzen, da Korallenriffe einen entscheidenden Beitrag für die Artenvielfalt im Meer leisten. Aus diesem Grund sind weltweit Forschungsinstitute damit beschäftigt, resistentere Korallenarten zu züchten und anzusiedeln. So auch SECORE International Inc., eine der führenden Organisation für den Schutz und die Wiederherstellung von Korallenriffen.

Auf Basis jahrelanger Forschung entwickelte SECORE in Zusammenarbeit mit Designern und dem Softwarehersteller AUTODESK eine neue Generation von Besiedlungsstrukturen. Auf diesen Strukturen mit einem Durchmesser von ca. 10 cm werden Korallenlarven geschützt angesiedelt, bis sie angewachsen sind. Danach werden die sogenannten „Seed Units“ in die Riffstruktur eingesetzt, wo sie sich durch ihre kantige Formgebung verkeilen und so den Korallenlarven eine stabile Grundlage für den Aufbau neuer Korallenriffe bieten.

Um zu ermitteln, welches Material am besten für die Ansiedlung von Korallen geeignet ist, wurde FIT im Rahmen eines Entwicklungsprojekts beauftragt, diese Strukturen mittels 3D-Druck aus Keramik herzustellen.

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Die Herstellung eines Stents beginnt mit einem Rohr aus Metall (NiTi, 316 L (316LVM), L605, MP35N oder Phynox), zunehmend auch aus bioresorbierbarem Kunststoff oder Magnesium. Der herkömmliche Stent wird gefräst, elektropoliert, ggf. wärmebehandelt und abschließend passiviert. Durch diese Herstellweise ist die Stentgeometrie jedoch maßgeblich durch die zylindrische Form des Rohres und die Möglichkeiten des Fräsens limitiert. So besitzen konventionell hergestellte Stents über die gesamte Länge gleichbleibende Durchmesser und Strebendicken. Dies führt in vielen Fällen zu einem ungleichmäßigen Expansionsverhalten bei der Implantation mit der Folge von Verletzungen der Blutgefäße.

Stents kommen heute in vielen Regionen des menschlichen Körpers zum Einsatz. Sie besitzen deshalb sehr unterschiedliche Größen, von winzig kleinen Koronarstents mit Wandstärken im µ-Bereich bis hin zu Aortenstents mit einem Durchmesser von bis zu 4 cm. Um das Wohl der Patienten durch optimierte Stents zu verbessern, sind wir zusammen mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg und dem Universitätsklinikum Regensburg in verschiedenen Forschungsprojekten aktiv.

Neben den Aortenstents beschäftigen wir uns auch mit der Frage, wie man Koronarstents so fein und stabil bauen kann, dass sie sich z.B. durch Crimpen mehrfach plastisch verformen lassen, nach der Expansion jedoch formstabil im Gefäß verbleiben. Dazu bedarf es einer veränderten Stentgeometrie. Die Herstellung dieser innovativen Stents erfolgt mittels Micro-SLM. Dabei handelt es sich um ein 3D-Druckverfahren, das auf Laserschmelzen (LM bzw. PBF-LB/M) basiert, jedoch mit einer modifizierten Optik operiert. Auf dieser Anlage werden neu entwickelte Designs aus chirurgischem Edelstahl 316L als Grundlage für weitere experimentelle und biologische Testungen gefertigt. Im Rahmen dieses Projekts wird die medizinische Zulassung der neuen Stentgeneration angestrebt.

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