3D

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3D-gedruckte Mikrogerüste

Stresstest: Zellen auf der "Streckbank"

Das Verhalten von Zellen wird durch ihre Umgebung gesteuert. Neben biologischen Faktoren und chemischen Substanzen geraten auch physikalische Kräfte wie Druck oder Zug in den Fokus. Eine Methode, mit der sich der Einfluss äußerer Kräfte auf einzelne Zellen analysieren lässt, haben Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Heidelberg entwickelt. Mit einem…

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Interventionelle Radiologie

3D-Simulationen sollen Strahlenschutz verbessern

Die interventionelle Radiologie umfasst diagnostische oder therapeutische Eingriffe, deren Verlauf mittels Bildgebung verfolgt wird. Weil zur Bildgebung oftmals ionisierende Röntgenstrahlung zum Einsatz kommt, steigt mit der Anzahl solcher Eingriffe allerdings auch die Strahlenbelastung des medizinischen Personals. In einem vom Bundesumweltministerium geförderten interdisziplinären…

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3D-Microprinting

Kleinstes Endoskop liefert 3D-Bilder aus dem Inneren von Adern

Forschende der Universitäten Stuttgart und Adelaide sowie weiterer Forschungseinrichtungen in Australien entwickelten eine im 3D-Druck hergestellte Mikrooptik mit einem Durchmesser von nur 125 Mikrometern. Dies ermöglicht erstmals endoskopische Untersuchungen von Ablagerungen in Herzkranzgefäßen oder in der Halsschlagader und hilft, die Gefahr eines Schlaganfalls oder Herzinfarkts frühzeitig…

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Fertigungsverfahren auf dem Prüfstand

Handprothesen aus dem 3D-Drucker: Auf dem Weg zu mehr Belastbarkeit

Mindestens 500.000 Bewegungszyklen sollte ein Seilzug zur Bewegung der Finger an einer 3-D gedruckten Handprothese mitmachen. Welches Material ist kostengünstig, stets verfügbar und hält diesen Belastungen Stand? Eine wissenschaftliche Arbeit am Institut für Prototypen- und Modelltechnik der Hochschule Coburg untersuchte die Lebensdauer verschiedener Seilzüge. Die Ergebnisse können gerade…

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3D-Visualisierung von Gewebemustern

Optoakustische Mesoskopie blickt ins Tumorinnere

Brustkrebs ist die häufigste Krebsart bei Frauen. Einzelne Tumore können sich erheblich voneinander unterscheiden und innerhalb ihrer Masse abweichende räumliche Muster aufweisen. Einem Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München ist es mit Hilfe der optoakustischen Bildgebung gelungen, räumliche Veränderungen von Tumoren sichtbar zu machen. Die…

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Patientenspezifische Therapie

Implantat auf Maß: so werden Knochenbrüche berechenbar

Bei der Heilung von Waden- oder Schienbeinbrüchen sind Komplikationen nicht selten. Der Knochen wird in diesen Fällen in einer Operation mit einem Implantat stabilisiert. Forscher der Universität des Saarlandes und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz DFKI haben hierfür jetzt eine personalisierte Therapie entwickelt: Mit ihrem Verfahren können sie jedem Patienten das…

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Beatmung bei COVID-19

Sauerstoffmaske aus dem 3D-Drucker verringert Behandlungszeit

Im Kampf gegen die Corona-Pandemie benötigen Krankenhäuser dringend Beatmungsgeräte zur Behandlung von COVID-19-Patienten. Als Antwort auf den oft bestehenden Mangel hat Materialise, ein auf 3D-Druck spezialisiertes Unternehmen aus Belgien, den so genannten Materialise NIP Connector entwickelt. Mit dem Adapter lassen sich in den meisten Krankenhäusern verfügbare Standardartikel in…

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Aceton-Sensor

Atemtest für Diabetes aus dem 3D-Drucker

Die Herstellung hochempfindlicher Sensoren ist aufwendig: Viele verschiedene Prozessschritte und die nahezu staubfreie Umgebung spezieller Reinräume sind dafür nötig. Ein Forschungsteam aus der Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und der Biomedizintechnik der Technischen Universität Moldawien hat jetzt ein Verfahren entwickelt, um äußert sensible und…

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Kreatives aus dem Klinikum

Corona-Schutz: Visiere aus dem 3D-Drucker

Um den Schutz seiner Mitarbeiter und Patienten durchgehend während der momentanen Corona-Pandemie sicherzustellen, beginnt das Universitätsklinikum Freiburg mit der eigenen Herstellung von bestimmter Schutzausrüstung. Die Klinik für Zahnärztliche Prothetik am Universitätsklinikum Freiburg nutzt hierfür in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung für Zahnärztliche Prothetik,…

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Bioprinting

Transparente Organe als Vorlage für 3D-Karten

Erstmals ist es Wissenschaftlern gelungen, intakte menschliche Organe durchsichtig zu machen. Mittels mikroskopischer Bildgebung konnten sie die zugrunde liegenden komplexen Strukturen der durchsichtigen Organe auf zellulärer Ebene sichtbar machen. Solche strukturellen Kartierungen von Organen bergen das Potenzial, künftig als Vorlage für 3D-Bioprinting-Technologien zum Einsatz zu kommen. Das…

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Winziger 3D-Druck

Forscher entwickeln Nadelspitzen-großes Miniaturlabor

Während in der Elektrotechnik die Miniaturisierung schon weit vorangeschritten ist, füllt die Analyse- und Prozesstechnik in Medizin und Biochemie heute noch ganze Labore. Forschende der Universität Stuttgart und des Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg haben nun eine Methode entwickelt, mit der sich ein Labor auf die Größe einer Nadelspitze miniaturisieren lässt. Sie…

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Bioprinting

Stabile Knochen aus dem 3D-Drucker

Mit einem speziellen 3D-Drucker lebendiges Knochengewebe für komplexe Operationen herstellen: Daran forscht ein Team um Prof. Dr. Günter Finkenzeller, Forschungssektionsleiter an der Klinik für Plastische und Handchirurgie des Universitätsklinikums Freiburg, und Dr. Peter Koltay, leitender Wissenschaftler am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg.

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Last für die Lunge

Wie gefährlich sind Emissionen von 3D-Druckern?

3D-Drucker sind in immer mehr Haushalten zu finden. Forscher warnen jetzt vor möglichen Gesundheitsrisiken, die von den Geräten ausgehen: Beim Druckvorgang können Feinstaub und Gase entstehen, die in die Lunge eindringen und Entzündungen in den Bronchien und der Lunge selbst auslösen können. Das ist das Ergebnis einer Studie von Forschern des Georgia Institute of Technology. Die Experten…

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Kardiologie

Herz aus dem Computer unterstützt Mediziner

Digitale Simulationen von menschlichen Organen ermöglichen, die Entstehung von Krankheiten zu erforschen und Therapien für Patienten maßzuschneidern. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeln Forscher realitätsnahe Computermodelle des Herzens auf mehreren Ebenen:

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Präzise Modelle

Gefäße aus dem 3D-Drucker helfen bei Aortenaneurysmen

Bereits sieben Menschen konnten die Gefäßmediziner am Universitätsklinikum Leipzig dank eines Gefäßmodells aus dem 3D-Drucker helfen und damit deren Leben retten. Denn ein individuell erstelltes Kunststoffmodell hilft den Ärzten, bei einer lebensgefährlichen Aussackung der Aorta, der Hauptschlagader, eine genau passende Prothese zu erstellen und zu implantieren. Das dabei genutzte…

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Rheumatoide Arthritis & Co.

Gelenk-Entzündungen erstmals in 3D dargestellt

Die genauen Ursachen für chronisch-entzündliche Gelenkserkrankung wie die rheumatoide Arthritis sind noch nicht vollständig verstanden. Ein Team des Universitätsklinikums Erlangen und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) um Prof. Gerhard Krönke hat nun einen neuen Ansatz gewählt, um die zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen. Mit Hilfe einer eigens…

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Medizintechnik

Bioprinting – Standards werden gebraucht

Bioprinting ist zwar noch eine recht neue Technologie, doch betrachten Fachleute sie als eine der bahnbrechendsten Innovationen für die Zukunft der Medizin. Und obwohl das Potenzial für den 3D-Druck mit organischen Substanzen groß ist, der Weg bis die Technik zur klinischen Anwendung kommt, ist noch lang. Dies war die Kernaussage der Referenten des von der VDI-Gesellschaft Technologies of Life…

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Zielsichere Navigation

Mit dem 'intelligenten Katheter' durchs Gefäßsystem

Mit jährlich weltweit sechs Millionen Eingriffen zählen Gefäßkatheter-Interventionen zur medizinischen Routine. Dabei wird ein dünner, biegsamer Draht zur Navigation der Katheter in die Adern eingeführt, etwa um Gefäßstützen (Stents) einzusetzen oder Blutgerinnsel zu beseitigen. Um den Katheter gezielt durch die Gefäße zu navigieren, werden die Patienten während des Eingriffs mit…

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VR & Co. in der Ausbildung

Extended Reality: Digitaler Blick ins menschliche Herz

Bald werden angehende Medizin-Studierende in Bonn noch plastischer als bisher die Funktionsweise des menschlichen Körpers erlernen, als dies in der Vergangenheit möglich war. Digitale Lehrmethoden sollen realistische Einblicke in Organe eröffnen und Zusammenhänge aufzeigen, die bislang vor allem schematisch vermittelt wurden. Die Medizinische Fakultät der Universität Bonn ergänzt dazu ihre…

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Bioprinting

Biologisches Gewebe aus dem 3D-Drucker

Die Medizin der Zukunft ist biologisch: Zerstörtes Gewebe wird künftig durch biologisch funktionelles Gewebe aus dem 3D-Drucker ersetzt. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB entwickelt und optimiert seit Jahren in Kooperation mit der Universität Stuttgart Biotinten, die sich für die additive Fertigung eignen. Indem die Forscher die…

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Neurobildgebung

Diattenuation Imaging: Neue Bildgebung für die Hirnforschung

Ein neues Bildgebungsverfahren macht es möglich, Strukturinformationen über das Hirngewebe zu gewinnen, die bislang nur schwer zugänglich waren. Mit dem sogenannten „Diattenuation Imaging“ (DI), das Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Universität Groningen entwickelt haben, lassen sich unter anderem Regionen mit vielen dünnen Nervenfasern von…

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Tissue Clearing

Neue 3D-Methode zeigt Nanopartikel in der Lunge

Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung, haben in ‚ACS Nano‘ eine neue Bildgebungsmethode vorgestellt: Damit ist es erstmals möglich, die Verteilung von Nanopartikeln in murinen Lungen als Ganzes darzustellen und zu vermessen. Die neue Technik lässt sich beispielsweise dazu nutzen, den Therapieerfolg inhalierter Wirkstoffe zu…

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