15 Partner aus fünf Ländern entwickeln im EU-geförderten Projekt inkjet-bioAM biokompatible Tinten für den industriellen Inkjet-Druck. Damit sollen sich Medizinprodukte und Arzneimittel künftig direkt aus zertifizierten, druckbaren Materialien fertigen lassen.
Drei Pilotlinien zeigen, wie breit das Verfahren tragen kann, und reichen von regenerativen Implantaten über Biosensoren bis zu Wirkstoffträgern für die personalisierte Medikation. Hinter jeder Anlage steht ein technischer Partner, der das Verfahren bis zur Marktreife begleitet.
Fehlende Materialien als Engpass für den medizinischen Inkjet-Druck
Der Inkjet-Druck hat sich in zahlreichen Industriezweigen etabliert und erlaubt es, Gerüststrukturen für Geweberekonstruktionen Tropfen für Tropfen aus biokompatiblen Materialien aufzubauen. In der Biomedizin ist seine Verbreitung bislang dadurch begrenzt, dass nur wenige biokompatible Materialien verfügbar sind und die Prozesse sowie die Drucker noch nicht medizinisch zertifiziert sind.
Im Projekt inkjet-bioAM entwickeln die Partner deshalb unterschiedliche Biomaterial-Tinten, die für den industriellen Tintenstrahldruck geeignet sind. „Wir werden untersuchen, ob sich diese Materialien für zertifizierte Medizinprodukte eignen und die hohen Qualitäts- und Sicherheitsstandards gewährleistet werden können, die bei der Herstellung von Medizinprodukten und Arzneimitteln unerlässlich sind“, erklärt Projektleiter Hannes Fachberger von PROFACTOR. Damit adressiert das Projekt zugleich den Mangel an Materialien und die fehlende Zulassung der Verfahren.
Drei Pilotlinien führen den Inkjet-Druck in konkrete Anwendungen
Die erste Pilotlinie baut auf Ergebnissen des Projekts INKplant auf und nutzt einen aufgerüsteten 5-Achsen-Drucker von PROFACTOR mit Multimaterial-Fähigkeit. Er verarbeitet zwei Arten biologisch abbaubarer Tinten, photopolymerisierbare und wasserbasierte, und wird mit dem Mikrodispensieren zellinteraktiver, hochviskoser Hydrogele kombiniert. Demonstriert wird die Anlage anhand eines chondrogenen, regenerativen Implantats in Verbindung mit einem keramischen Träger, das in Größe und Form an den einzelnen Patienten angepasst und per Press-Fit in Kniedefekte eingesetzt wird. Zur Behandlung osteochondraler Defekte soll das Unternehmen Agensmed diese Technologie innerhalb eines zertifizierten Fertigungsprozesses zur Marktreife bringen.
Die zweite Pilotlinie setzt auf einen aufgerüsteten Ceradrop-Drucker, der vier Tintentypen verarbeitet, darunter Tinten auf Nanozellulose-Basis, Biorezeptor-Tinten und leitfähige Tinten, und mit dem Siebdruck elektrochemischer Sensor-Arrays sowie dem Bonden von Mikrochips verbunden wird. Auf dieser Basis entstehen Biosensoren für Inkontinenzprodukte, papierbasierte Point-of-Care-Geräte, die bis zu sechs Analyten im Urin erfassen. Ein eingebetteter, über NFC mit Energie versorgter Sensorchip überträgt die Messwerte an eine Smartphone-App. Die Überführung in einen zertifizierten Prozess für In-vitro-Diagnostika übernimmt das Unternehmen Intelectro.
Die dritte Pilotlinie demonstriert die personalisierte Medikation mit einem aufgerüsteten LP50-Drucker von SÜSS MicroTec, der bis zu acht wasserbasierte Tinten einschließlich pharmazeutischer Wirkstoffe und grafischer Tinten verarbeitet und um das Dispensieren hochviskoser Trägermaterialien sowie eine Laminationstechnologie ergänzt wird. Hergestellt werden temporäre Tätowierungen mit Schmerzmitteln oder Lokalanästhetika, die insbesondere Kindern sowie chronisch Kranken mit Mundtrockenheit oder Spritzenangst eine angepasste Wirkstoffgabe ermöglichen. Diese Anwendung soll das Unternehmen Domicro zur Marktreife führen.
Ein Konsortium aus fünf Ländern mit dreijähriger Laufzeit
Hinter inkjet-bioAM steht ein Konsortium aus 15 Partnern, die in fünf Ländern und acht EU-Regionen angesiedelt sind. Das Vorhaben ist auf eine Laufzeit von 36 Monaten von September 2024 bis August 2027 angelegt und wird über das Instrument für interregionale Innovationsinvestitionen (I3, Strand 1) gefördert.
Mit den drei Pilotlinien und den daran beteiligten technischen Partnern soll die Technologie über einzelne Anwendungen hinaus in die Wertschöpfungskette für Medizin- und Pharmaprodukte einziehen. Übergeordnetes Ziel ist es, das europäische Ökosystem für den Inkjet-Druck im biomedizinischen Bereich auszubauen und bestehende Engpässe der Drucktechnologie gezielt anzugehen.
