17. Oktober 2017

Dr. Özlem Weiss erklärte beim jüngsten WiTechWi-Vortrag den Einsatz von 3D-Druckern

3D-Drucker in der Medizintechnik

Dr. Özlem Weiss, die selbst einmal Schülerin an der AES war, hielt beim AK „WiTechWi“ einen Vortrag über 3D-Drucker in der Medizintechnik. Foto: AK WiTechWi

Dr. Özlem Weiss referierte am Mittwoch vergangener Woche im Hörsaal der Albert-Einstein-Schule (AES) über „Das zukünftige Geheimnis 100-Jähriger: Körperersatzteile und OP-Navigation“.

Özlem Weiss war sichtlich erfreut, in ihrer alten Schule, in der sie selbst Abitur gemacht hatte, einen Vortrag zu halten. Nach ihrem Chemiestudium, das sie mit Promotion abschließen konnte und nach einer erfolgreichen Zeit in der Forschung gründete sie die Firma IBD, die sich der Beratung und der Projektumsetzung in den Bereichen Medizintechnik, Chemie, Pharma und Telekommunikation verschrieben hat.
Sowohl etablierte Firmen als auch Start-Ups im In- und Ausland profitieren von den Kenntnissen und Erfahrungen von Özlem Weiss und ihren Mitarbeitern. Ein besonders interessantes neues Produkt mit Zukunft ist der 3D-Drucker, der bei Projekten von IBD eine wichtige Rolle spielt. Von 2013 bis heute wuchs der Markt der 3D-Drucker von 3 auf 13 Milliarden Euro.
Özlem Weiss erläuterte wie 3D-Drucke entstehen und welche Verfahren beim „drucken“ angewendet werden. Dabei wird ein Gegenstand gescannt oder mit speziellen Programmen (CAD) konstruiert. Mit Hilfe von Computern werden dann diese dreidimensionalen Daten in „Datenscheiben“ von zwei Dimensionen geteilt. Diese „Scheiben“ erlauben dann die Steuerung für das schichtweise Drucken, welches dann wieder die dritte Dimension erzeugt. Mit dieser Methode, die auch additive Fertigung genannt wird, lassen sich Gegenstände mit sehr komplexen Strukturen herstellen, die mit klassischen Methoden gar nicht darstellbar wären.
Özlem Weiss stellte einige zum Teil auch etwas skurrile Beispiele vor. Eine Künstlerin nutzte beispielsweise den 3D-Druck, um aus den Daten einiger Musikstücke eine Vinylschallplatte herzustellen.
Ein wichtiger Bereich für die Anwendung des 3D-Druckens ist die Medizintechnik. Zur Herstellung von Implantaten und Prothesen findet diese Methode heute schon verbreitet Anwendung. Schädelknochen- und Kiefernimplantate, künstliche Hüftknochen und Rückenwirbel sowie Zahnprothesen waren eindrucksvolle Beispiele. Als Materialien können neben Kunststoff heute auch Metalle und Keramik verwendet werden.
Um zu zeigen, wie effizient die neue Methode sein kann, wurde von IBD eine einfache Handprothese hergestellt, die einem Kind in Marokko die Funktion der linken Hand teilweise ersetzen kann. Ein Kind in der Wachstumsphase benötigt in dieser Zeit mehrere „mitwachsende“ Prothesen, die mit 3D-Drucker recht preiswert herzustellen sind. Diese Idee ist auch die Grundlage für ein Projekt mit Schülern, um auch hier 3D-Drucker vorzustellen und zu erklären.
Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Planung komplizierter Operationen. Knochen oder auch Organe konkreter Patienten lassen sich als Modelle 3D-drucken. Diese erlauben den Chirurgen vor der eigentlichen Operation die spätere Vorgehensweise genau zu planen und zu testen. Dadurch werden Operationen wesentlich verkürzt und können viel sicherer durchgeführt werden.
Schon während des Vortrags konnten die Zuhörer Fragen stellen, die Özlem Weiss auch für Laien verständlich sehr gut beantwortete. Am Ende gab es noch eine lebhafte Diskussion über die Zukunftsperspektiven dieser interessanten Technik.
Im nächsten Vortrag am 8. November werden Schüler ihr Projekt mit einem Stratosphärenballon vorstellen. red

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