Am 6. März 2025 hat Dr. Johannes Gurke an der Universität Potsdam bedeutende Fortschritte in der Medizintechnik vorgestellt. Er leitet die Arbeitsgruppe „Angewandte Photochemie und 3D-Bioelektronik“ und fokussiert sich auf die Entwicklung neuer Materialien, die durch den Einsatz von Licht im 3D-Druckprozess hergestellt werden. Diese Materialien sind entscheidend für neue biomedizinische Technologien, die eine Vielzahl von Anwendungen in der Bioelektronik ermöglichen.
Die Forschung wird von der Potsdam Transfer unterstützt, während das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt mit fast 2,5 Millionen Euro fördert. Im Rahmen dieser Kooperation liegt das Hauptaugenmerk auf der Photochemie, bei der chemische Reaktionen unter Licht stattfinden, um elektrisch leitfähige Polymere herzustellen.
Innovative 3D-Drucktechnologien
Ein zentrales Ziel von Dr. Gurke ist die Entwicklung von elektrisch leitfähigen Materialien aus zähflüssigem Harz. Diese werden mittels 3D-Druckverfahren produziert, sodass sie für verschiedene biomedizinische Anwendungen eingesetzt werden können. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Messung elektrischer Signale in biologischen Systemen, wie etwa Nerven oder dem Herzen. Langfristig strebt das Forschungsteam an, biomedizinische Produkte zu entwickeln, die eine präzise Messung der Gehirnaktivitäten ermöglichen und dabei individuell auf die Bedürfnisse der Patienten zugeschnitten sind.
Zusätzlich wird das Projekt durch einen weiteren BMBF-geförderten Nachwuchswettbewerb, „NanoMatFutur“, unterstützt. Die Kooperation mit der xolo GmbH, die eine neuartige 3D-Drucktechnik namens Xolographie entwickelt, steht ebenfalls im Zentrum dieser Forschung. Diese Technik arbeitet mit zwei Lichtstrahlen und ermöglicht die Herstellung von biokompatiblen Materialien sowie komplexen Geometrien, die in der Biomedizintechnik und vor allem in der Arzneimittelentwicklung von entscheidender Bedeutung sind.
Bipolarplatten für die Energiewende
Im Bereich der Energiewende zeichnen sich elektrisch leitfähige Polymere als Schlüsseltechnologie aus. Das Fraunhofer UMSICHT hat sich darauf spezialisiert, thermisch und elektrisch leitfähige Kunststoff-Compounds zu entwickeln. Diese Materialien finden Anwendung in der Herstellung von thermoplast-basierten Bipolarplatten, die entscheidend für elektrochemische Speicher und Energiewandler sind. Die neuen Bipolarplatten zeichnen sich durch ihre Korrosionsbeständigkeit, geringe Materialstärke und Flexibilität aus, was zu einer kosteneffizienten und ressourcenschonenden Produktion führt.
Die Vorteile der neuen Bipolarplatten sind signifikant: Sie sind mechanisch stabil, gasdicht und chemisch resistent, was ihren Einsatz in verschiedensten Technologien ermöglicht. Zudem können sie in einer kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Produktionsweise hergestellt werden, wodurch der Herstellungsprozess optimiert wird.
Biomedizinische Anwendungen und nachhaltige Materialentwicklung
Das Fraunhofer IAP spielt ebenfalls eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von Polymeren für additive Fertigungsverfahren. Hier liegt der Fokus auf der Herstellung von biokompatiblen Materialien für medizinische Implantate. Diese Materialien weisen elastisches und biomimetisches Verhalten auf, was bedeutet, dass sie individuell an die Verletzungen von Patienten angepasst werden können.
Die Entwicklung neuer 3D-gedruckter Implantate, die auf nachhaltigen Tinten basieren, zielt darauf ab, bioabbaubare Produkte herzustellen und toxische Rohstoffe zu vermeiden. Diese Innovationen im Bereich der Medizintechnik sind eine wichtige Voraussetzung für die Behandlung von Patienten und die Verbesserung ihrer Lebensqualität.
Die Fortschritte in der Forschung an der Universität Potsdam und den angeschlossenen Instituten verdeutlichen die dynamische Entwicklung in der Medizintechnik, in der moderne Materialien und innovative Drucktechniken eine entscheidende Rolle spielen.