Materialwissenschaften Schweizer Forscher entwickeln neue Methode zum Drucken von Knochen

Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) haben eine Tinte für das Drucken von Knochen entwickelt. Damit sollen neben Knochen auch Kunstwerke und Korallenriffe geflickt werden.

Die neue Tinte enthält ein Bakterium, das bei Kontakt mit einer harnstoffhaltigen Lösung Kalziumkarbonat produziert, wie die EPFL am Donnerstag mitteilte. Innerhalb von etwa vier Tagen mineralisiere sich so eine beliebige Form aus dem 3D-Drucker zu einem knochenähnlichen Material.

Diese neue Druckmethode stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachblatt «Materials Today» vor. Die Endprodukte enthalten keine lebenden Bakterien mehr, da sie am Ende des Mineralisierungsprozesses in Ethanol getaucht werden.

Meeresriffe flicken

Neben den Anwendungsmöglichkeiten in der Medizin sei das Material ideal für die Restaurierung von Kunstwerken. So könne es direkt in eine Vase oder Statue gespritzt werden. Zudem sei die Tinte ein vielversprechender Kandidat für den Bau künstlicher Korallen, die zur Regeneration geschädigter Meeresriffe eingesetzt werden könnten.

Die Herstellung von knochenähnlichen Materialien in einem Labor oder einer Fabrik sei äusserst schwierig, hiess es in der Mitteilung der EPFL. Die Tinte dafür müsse flüssig genug sein muss, um aus einer 3D-Druckdrüse gespritzt zu werden, sich nach dem Druck aber verfestigen. Bisher versuchten Forschende, solche Materialien zu erhalten, indem sie der Tinte kleine Mineralpartikel beimischten. Die resultierenden Strukturen neigten jedoch dazu, beim Trocknen zu schrumpfen, was zu Rissen führte.