Patientenindividualisierte Knochenersatzprodukte für die regenerative Medizin

Durchdringung einer additiv gefertigten Struktur mit Plasma.
© Fraunhofer IST, Falko Oldenburg
Durchdringung einer additiv gefertigten Struktur mit Plasma.

Herausforderung 

Im FAST-Projekt mussten sowohl technische, als auch materialwissenschaftliche und biologische Herausforderungen gelöst werden. Aufgabe des Fraunhofer IST war es, Plasmaprozesse für Beschichtungen auf den Scaffolds zu entwickeln, die 

  • sich in den 3D-Druck-Prozess integrieren lassen
  • biokompatibel und lagerstabil sind
  • die Zelladhäsion und bestenfalls auch die Differenzierung begünstigen

 

Lösung 

Durch unsere Expertise in der Schicht- und Prozessentwicklung konnten wir auf vorhandene Erfahrungen insbesondere zur Auswahl geeigneter Schichtbildner für die Steuerung der Zelladhäsion zurückgreifen. Unsere Kenntnisse aus der Plasmachemie wurden dazu genutzt Anpassungen am Plasmasystem und dessen Steuerung vorzunehmen. Die umfangreiche analytische Ausstattung und unser Know-How im Bereich der Analyse chemisch reaktiver Oberflächen hat entscheidend dazu beigetragen, dass im Rahmen des Projekts geeignete Plasmaprozesse entwickelt wurden. 

 

Mehrwert 

Die Plasmavorbehandlung und -beschichtung der Scaffolds hat die Verteilung der Zellen und initiale zelluläre Prozesse deutlich verbessert. Der Einsatz von Plasmaverfahren in additive Fertigungsprozesse für biologische und medizinische Anwendungen wurde daher erfolgreich demonstriert. Aktuell arbeitet das IST an einer Miniaturisierung der Plasmaquellen für eine verbesserte Integrationsfähigkeit. 

Weitere Informationen zum Referenzprojekt

 

Publikation

Maria Cámara Torres, Ravi Sinha, Paolo Scopece, Thomas Neubert, Kristina Lachmann, Alessandro Patelli, Carlos Mota, Lorenzo Moroni

Tuning cell behavior on 3D scaffolds fabricated by atmospheric plasma assisted additive manufacturing

In: ACS Applied Materials & Interfaces (2021) 13, 3, S. 3631–3644.

Förderhinweis

© European Commission

Dieses Projekt wurde gefördert mit Mitteln des Rahmenprogramms für Forschung und Innovation der Europäischen Union mittels Finanzhilfevereinbarung Nr. 685825.