Implantate mit dem Laser drucken

Am Laser Zentrum Hannover (LZH) wurden Laserstrahl-Schmelzerfahren etabliert, um Implantate aus Platin, Nickel-Titan (NiTi) oder Edelstahl vollautomatisch herzustellen oder zu beschichten. Dafür setzten die Wissenschaftler der Gruppe Oberflächentechnik eine spezielle Form des 3D-Drucks ein – das Selektive Lasermikroschmelzen (SLµM). Mit zum Teil speziell entwickelten Anlagen konnten sie Elektroden für Herzschrittmacher mit Platin beschichten, dreidimensionale Gitterstrukturen aus NiTi sowie Stent-Prototypen aus Edelstahl herstellen. Platin wurde im Rahmen des Projektes erstmalig erfolgreich im Mikromaßstab verarbeitet. Form und Oberfläche der Elektroden intelligent anzupassen, ist ein Ansatz, um die Lebenszeit von Herzschrittmachern zu erhöhen. Platin hat eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit und ist bioinert. Jedoch ist das Metall nur eingeschränkt gießbar und mit konventionellen Methoden im Mikrobereich nur schwer zu bearbeiten. Im Rahmen des Projektes konnten die Wissenschaftler ein SLµM-Verfahren für eine Platin-Iridium-Legierung entwickeln und damit erfolgreich Herzschrittmacherelektroden beschichten.

Mikroimplantate aus NiTi eröffnen neue Möglichkeiten, patientenangepasste Stents oder Knochenersatz herzustellen. Am LZH gelang es, hochkomplexe dreidimensionale Bauteilstrukturen aus NiTi zu fertigen. Mittlerweile sind Bauteilauflösungen bis zu 90 µm unter vollständigem Erhalt der Formgedächtnis-Eigenschaften erreichbar. Die Verarbeitung von Edelstahl 316 L im SLµM-Verfahren ist bereits etabliert.

Im Rahmen des Projektes wurden Stentstrukturen mit geschlossenem Zelldesign entwickelt und gefertigt. Diese sind in ihren mechanischen Eigenschaften mit konventionellen Stents vergleichbar. Das Projekt wurde zusammen mit dem Institut für Biomedizinische Technik der Medizinischen Fakultät der Universität Rostock als Teilprojekt des Verbundvorhabens „Remedis“ durchgeführt.