China hat 3D-gedruckte poröse Tantal-Implantate klinisch geprüft und nimmt mit dieser chinesischen Eigenentwicklung eine weltweit führende Rolle bei der Arbeit und Forschung mit derartigen Technologien ein, berichtet die Tageszeitung Science Daily.

Die Forschung an kundenspezifischen 3D-gedruckten porösen Tantal-Implantaten begann 2016. Das Forschungsteam wird vom Ersten Krankenhaus der Army Medical University (AMU) geleitet. Ein Jahr später gelang es den Forschern, anhand eines 3D-gedruckten porösen Tantal-Implantats die weltweit erste Knie-Revisionschirurgie zu absolvieren. Bislang wurden insgesamt 27 klinische Tests mit derartiger Technologie vorgenommen.

Etwa 2,2 bis 3,5 Prozent der Chinesen sind von Gelenkentzündungen betroffen. Bei Menschen zwischen 40 und 49 bzw. 50 und 59 Jahren sei Osteoarthritis besonders häufig anzutreffen, jeweils mit 27 Prozent und 62 Prozent, sagte Yang Liu, Direktor der Abteilung für Gelenkchirurgie im Ersten Krankenhaus der AMU. Nach seiner Auffassung könnten die maßgeschneiderten 3D-gedruckten Implantate die Knochendefekte ausfüllen und rekonstruieren, um die Leiden der Patienten zu lindern und Nebenwirkungen zu reduzieren.

Tantal ist in den medizinischen Fachkreisen allgemein als das am meisten biokompatible Material mit hartem Gewebe anerkannt. Mit einer hochporösen Struktur, knochenähnlichen mechanischen Merkmalen sowie antimikrobiellen Eigenschaften eigne sich Tantal Wissenschaftlern zufolge viel besser als andere Metalle für die Implantation in den menschlichen Körper.

Dennoch stelle sein äußerst hoher Schmelzpunkt (2.996 Grad Celsius) ein großes Hindernis für den 3D-Druck dar.

Trotzdem ist es chinesischen Forschern gelungen, eine Vielzahl von Problemen zu beseitigen und eine Reihe neuartiger Technologien zu entwickeln. Dazu gehören unter anderem das Design der kundenspezifischen porösen Tantal-Implantate, das Produktionsverfahren von Tantal-Pulver sowie technische Anlagen für den 3D-Druck.

Nach einem präzisen dreidimensionalen CT-Scan des Patienten erhalten die Forscher zunächst Daten seiner Knochen und deren Probleme. Anschließend sei man imstande, binnen 72 Stunden ein poröses Tantal-Implantat zu entwerfen und es anhand des 3D-Rekonstruktionsverfahrens kundenspezifisch zu gestalten.