04.07.2019

TU Wien erforscht Möglichkeit, Knochen per 3D-Druck herzustellen

Am Christian-Doppler-Labor an der Technischen Universität Wien loten Forscher die Möglichkeiten aus, Knochenersatz-Implantate per 3D-Druck herzustellen. Wir sprachen mit Stefan Baudis, Leiter des CD-Labors, über das Verfahren und über die Herausforderungen, die es noch zu lösen gilt.
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3D-Druck, Knochen, CD Labor, Stefan Baudis
(c) CD Labor - Johannes Stögerer und CD-Labor-Leiter Stefan Baudis (rechts) forschen nach Möglichkeiten um Knochen aus 3D-Druck herzustellen.

Health-Tech und die „Life Sciences“ haben in den letzten Jahren öfters Lösungen in der medizinischen Forschung aufgezeigt. Sei es ein bionischer Anzug oder eine Blutdruck-App, der Bereich schreitet rasant voran. Aktuell erforscht nun ein Team unter der Leitung von Stefan Baudis im neuen „CD-Labor für Fortschrittliche Polymere für Biomaterialien und den 3D-Druck“, wie man Knochen mittels 3D-Druck herstellen kann.

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Material für 3D-Druck gesucht

Der Grundgedanke dabei: Dem Patienten, dem durch Unfälle oder OPs Knochen im Gesicht, Kiefer und Schädel fehlen, selbige zu ersetzen. Die Schwierigkeit dabei ist, passende Materialien für den Aufbau von Knochen zu finden, die sich im 3D-Druck verarbeiten lassen. „Es gibt zwei Arten von Zellen“, erklärt Baudis im Gespräch mit dem brutkasten, „jene, die Knochen abbauen und jene, die sie aufbauen. Daher können Knochenbrüche ganz von selbst wieder verheilen.“ Die Idee daher: Ein Material zu entwickeln, das von Zellen besiedelt werden kann.

Knochengerüst innerhalb weniger Stunden

Baudis spricht in diesem Zusammenhang von einem Gerüst bzw. einer Gesamtstruktur für den Körper, die es körpereigenen Zellen erlaubt, das Material zu einem ganz normalen Knochen umzubauen. Ein beschädigtes Knochenstück ließe sich so mit modernen bildgebenden Verfahren präzise vermessen. Am Computer könnte man dann den gewünschten Knochenabschnitt genau auswählen, der 3D-Drucker würde dann innerhalb von einigen Stunden Schicht für Schicht ein Knochengerüst mit genau der richtigen Form erzeugen, das dann bei der Operation mit dem natürlichen Knochen verklebt wird.

„Implantat darf sich nicht abbauen, bevor Knochen aufgebaut ist“

Dabei gibt es jedoch noch einige Herausforderungen zu überwinden, wie der Experte weiter ausführt. Die Forscher wenden beim 3D-Druck das FDM-Verfarhen (Fused Deposition Modeling) an, bei dem ein Objekt schichtweise aufgebaut wird. Das künstlich hergestellte Knochengerüst muss sodann eine poröse Struktur haben, damit knochenaufbauende Körperzellen eindringen können und der Stofftransport funktioniert. Es muss fest, aber nicht zu spröde sein, damit es nicht sofort bricht und vom Körper in überschaubarer Zeit abgebaut werden kann. Und am Ende, wenn es durch natürlichen Knochen ersetzt wurde, soll vom Gerüst nichts mehr übrig bleiben. Außerdem sollen Partikel aus Calciumphosphat bereits im Gerüst eingebaut sein, die dann in das Knochenmaterial umgewandelt werden. „Das Implantat darf sich nicht abbauen, bevor der Körper den Knochen aufgebaut hat“, sagt Baudis.

Bioresorbierbare Keramik als Knochenersatz

Das Material muss zudem bei Raumtemperatur flüssig bleiben, bis es mit Licht der passenden Wellenlänge bestrahlt wird. Dadurch wird dann eine chemische Kettenreaktion ausgelöst, die das Material genau an den bestrahlten Stellen aushärtet (Stereolithografie). Zu diesem Zweck arbeiten die Forscher mit Lithoz, einem Technologieanbieter für 3D-Druck für Hochleistungskeramik und bioresorbierbare Keramiken,zusammen. Deren Materialien – Tricalciumphosphat und Hydroxylapatit – sind keramische Werkstoffe, die sich aufgrund ihrer osteokonduktiven und bioresorbierbaren Materialeigenschaften als Knochenersatzmaterial eignen.

„Noch in Kinderschuhen“

Zwecks klinischer Umsetzbarkeit des Vorhabens wird das Projekt von der Trauma Care Consult Traumatologische Forschung Gemeinnützige Gesellschaft (TCC) unterstützt. Und wie lange wird es dauern, bis der 3D-Druck-Knochenersatz weitläufig nutzbar wird? „Wir stecken noch in den Kinderschuhen und betreiben Grundlagenforschung“, sagt Baudis: „Das CD-Labor ist eine große Chance, an dessen Ende wir hoffen, ein Baukasten-System entwickelt zu haben, mit dem wir die Abbaugeschwindigkeit des Materials regulieren können.“


⇒ Christian Doppler Forschungsgesellschaft

 

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Für Ilja Jay Lawal und Pedram Parsaian, die Gründer der Social-Media-Agentur Follow, schließt sich mit dem neuen Lehrgang ein Kreis. Beide haben an der FHWien der WKW Kommunikationswirtschaft studiert und sich dort kennengelernt. Seit mehreren Jahren sind sie zudem als Lektoren an der Hochschule tätig. Auch geschäftlich besteht bereits eine Verbindung: Die FHWien der WKW ist Kundin der Agentur, die für sie unter anderem Performance-Marketing und Influencer-Marketing-Projekte umsetzt, um neue Studierende anzusprechen.

Follow hat heuer bereits mehrfach Schlagzeilen gemacht: Zu Jahresbeginn beteiligte sich Musiker RAF Camora mit fünf Prozent an der Agentur (brutkasten berichtete), im August wurde Follow offizieller Social-Media-Vermarktungspartner der ProSiebenSat.1 Puls 4 Gruppe und damit Kooperationspartner von deren Vermarktungs-Unit Seven.One Austria (brutkasten berichtete). Mit dem Lehrgang folgt nun der Schritt ins Bildungsgeschäft.

„Du kannst Social Media nicht studieren“

Die Motivation für die neue Ausbildung kommt direkt aus dem Agenturalltag. „Da merken wir in der Praxis sehr stark: Du kannst Social Media nicht studieren. Es gibt keine zertifizierte, universelle Ausbildung, wo man sagt: Wenn du das gelernt hast, dann kannst du es“, sagt Lawal im Gespräch mit brutkasten. Die Agentur erhalte laufend Bewerbungen von Menschen, die in den Bereich einsteigen wollen, aber keine praktische Erfahrung mitbringen und keinen Ort haben, an dem sie das Handwerk lernen können.

Gleichzeitig sei der Beruf deutlich anspruchsvoller geworden. Waren Social-Media-Manager:innen früher vor allem für Texte und Themenauswahl zuständig, brauche es heute deutlich mehr: „Zusätzlich bist du Videograf, Fotograf, machst Grafik. Du musst mit dem Smartphone alles Mögliche können“, so Parsaian. Der Job sei mittlerweile einer der schwierigsten im Marketing-Mix, obwohl er oft noch als kleiner Teil des Marketings gelte.

Dass die Ausbildung nicht im Alleingang, sondern mit einer Hochschule entsteht, war für die Gründer eine bewusste Entscheidung. Es gebe zwar bereits Online-Kurse zum Social Media Manager, diese seien aber reine Theoriekurse, hinter denen weder eine Hochschule noch eine Agentur mit Praxiserfahrung stehe. Die Unterstützung durch die FHWien der WKW soll das ändern.

Online-Videokurs mit KI-Kapitel

Der Lehrgang ist als Online-Videokurs konzipiert und auf drei Monate ausgelegt, kann aber im individuellen Tempo absolviert werden, etwa abends oder am Wochenende neben dem Job. Am Ende steht ein Zertifikat. Die Module werden von einem gemischten Team unterrichtet: FH-Professor:innen, Mitglieder des Follow-Teams inklusive der beiden Gründer sowie externe Expert:innen, etwa aus den Bereichen Recht und Psychologie. Ein eigenes Kapitel widmet sich dem Einsatz von KI im Social-Media-Bereich. Der reguläre Preis liegt bei 2.970 Euro.

Die Ausbildung richtet sich an drei Zielgruppen: junge Menschen, die Social Media Manager:innen werden wollen, KMU und Marketingteams, die Social Media für das eigene Unternehmen aufbauen möchten, sowie Creator und Influencer:innen, die professioneller mit ihren Kanälen umgehen wollen.

Seitens der FHWien der WKW betont Studiengangsleiter David Dobrowsky den Anspruch der Ausbildung: „Der Anspruch dieser Ausbildung ist es, Social Media als eigenständiges und zentrales Feld von Unternehmenskommunikation und Marketing zu vermitteln. Professionelle Social-Media-Kommunikation braucht beides: fundiertes Wissen und praktische Anwendungsskills der Tools. Deshalb werden theoretische Grundlagen mit dem Umgang mit relevanten Tools und konkreten Anwendungen verbunden.“

KI senkt die Eintrittsbarriere, ersetzt aber niemanden

Dass KI den Bereich verändert, sehen die Gründer täglich. Die Eintrittsbarriere sei geringer geworden, weil sich mit KI-Unterstützung durchaus brauchbare Social-Media-Pläne erstellen ließen. „Ein einzelner Social-Media-Manager mit KI ist vielleicht so wie ein Team von drei, vier, fünf Leuten“, sagt Lawal. Eine echte Person ersetzen könne die Technologie aber nicht: „Dazu braucht man auch den Blick auf das, was sich laufend verändert. Es ist eine massive Arbeitserleichterung, Stand jetzt aber kein Ersatz.“

Neuer Revenue Stream für die Agentur

Für Follow ist der Lehrgang auch ein Business Case. Die Agentur ist nach eigenen Angaben auf 35 Mitarbeiter:innen gewachsen, bei einem jährlichen Umsatzwachstum im zweistelligen Prozentbereich. Das bringt ein Problem mit sich: „Wir sind mittlerweile einfach als Agentur zu groß für viele Kleine. Die kleine Immobilienkanzlei zu betreuen, rechnet sich für uns als Case nicht mehr“, sagt Lawal. Anfragen kleinerer Unternehmen müsse man ablehnen, obwohl auch diese Hilfe im Social-Media-Bereich bräuchten.

Der Lehrgang soll genau diese Lücke schließen und zugleich einen neuen, skalierbaren Umsatzstrom eröffnen, der nicht mit zusätzlichem Personal wächst. Selbst im schlechtesten Fall sehen die Gründer keinen Nachteil: Dann bleibe eine interne Schulungsressource für das eigene Team und das Onboarding. Künftig sollen auf der Videoplattform auch Vertiefungen dazukommen, etwa in den Bereichen Influencer-Marketing und Content Creation.

Sieglinde Martin, Head of Department of Communication an der FHWien der WKW, sieht in der Kooperation auch eine besondere Verbindung zur eigenen Alumni-Community: „Für uns als FHWien der WKW war schnell klar, dass wir mit so erfolgreichen Absolventen wie den Gründern von Follow kooperieren wollen. Sie setzen in ihrem Agenturalltag praktisch perfekt um, was wir in unseren Studiengängen am Department of Communication lehren. Es ist uns wichtig, diese Weiterbildung nicht nur zu unterstützen, sondern sie vor allem mit fundierten theoretischen Grundlagen und aktuellen Insights aus der Wissenschaft zu begleiten. Besonders freut es uns natürlich, dass wir so wieder mit ehemaligen Studenten zusammenarbeiten können und sich somit für uns der Kreis auf eine ganz besondere Weise schließt.“

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