Titelaufnahme

Titel
Bioprinting - technologische Herausforderungen im medizinischen 3D Druck / vorgelegt von: Jamshid Naserzare
Weitere Titel
Bioprinting - technological challenges of 3D printing in the medical
AutorInnenNaserzare, Jamshid
GutachterIrsa, Wolfram ; Geyer, Sebastian
Erschienen2018
UmfangXII, 150 Blatt
HochschulschriftWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Datum der AbgabeNovember 2018
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Bioprinting- Additive Manufacturing- Biomaterialien- Arbeitsschutzsystem / Bioprintings Trends / OHSAS 18001
Schlagwörter (EN)Bioprinting- Additive Manufacturing- Biomaterials- Occupational Health & Safety / Bioprinting Trends / OHSAS 18001
Schlagwörter (GND)3D-Druck / Lasertechnologie
URNurn:nbn:at:at-fhcw:1-5063 Persistent Identifier (URN)
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Bioprinting - technologische Herausforderungen im medizinischen 3D Druck [2.54 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit befasst sich mit den technologischen Herausforderungen des 3D-Drucks im medizinischen Bereich. Sie besteht aus zwei Teilen: Während der erste Teil eine theoretische Ausarbeitung der verwendeten Materialien im Bioprinting darstellt, die alle Aspekte der 3D-Herstellungstechnologien einschließlich medizinischer Anwendungen umfasst, beschäftigt sich der zweite Teil mit dem zukünftigen 3D-Bioprinting im Einklang mit dem Arbeitssicherheitssystem.

Im theoretischen Teil wird zuerst eine kurze Einleitung zu Bioprinting gegeben, gefolgt von der Geschichte des 3D-Bioprintings, die den Zeitraum von der Entwicklung des 3D-Bioprintings bis zum aktuellen Zustand abdeckt. Das nächste Kapitel geht näher auf die Klassifizierung von Bioprinting-Techniken ein. Es werden gängige 3D-Druck-Technologien beschrieben und jeweilige Prozesse und Eigenschaften erklärt, die im medizinischen Bereich angewendet werden. Dabei wird ein Überblick über 3D-Druckmethoden zur Bewältigung klinischer Anforderungen gegeben. Das folgende Kapitel beschäftigt sich mit den eingesetzten Materialien zum Druck von Gewebe aus gezüchteten Zellen, den verschiedenen gängigen Herstellungsmethoden und den Eigenschaften von Gewebe- und Gerüstdruck. Im folgenden Kapitel werden Materialeigenschaften und die damit verbundenen Herausforderungen besprochen. Die Materialien werden in drei Abschnitte unterteilt, die für den 3D-Druck in der Medizin eine große Rolle spielen, wobei Zellen, Gewebe, Gerüste und genau angepasste Implantate, Prothesen sowie 3D-Modelle zur Operationsvorbereitung bei neuartigen bzw. kritischen Operationen für medizinische und biotechnische Anwendungen eingesetzt werden.

Da sich der zweite Teil dieser Arbeit mit den Übereinstimmungen zwischen den Trends des Bioprintings und des Arbeitsschutzsystems befasst, wird mittels eines Fragebogens näher auf den aktuellen Zustand der Arbeitssicherheit unter Berücksichtigung von OHSAS 18001 eingegangen. Darüber hinaus werden Einschränkungen und Herausforderungen des 3D-Bioprintings untersucht, um so eine bessere Übersicht über künftige Trends des Bioprintings zu vermitteln.

Als Abschluss erfolgen einige Bemerkungen zu Verbesserungsmöglichkeiten in Bezug auf die Arbeitssicherheit anhand konkreter Ergebnisse des Bioprintings.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the technological challenges of 3D printing in the medical field; it consists of two parts. While the first part deals with a theoretical elaboration of used materials in bioprinting, which covers all aspects of 3D manufacturing technologies including medical application, the second part of this study deals with future 3D bioprinting in line with the OSH system.

The theoretical part first gives a brief introduction into bioprinting, followed by the history of 3D bioprinting, which covers the time span from the development of 3D bioprinting to the current state. The next chapter goes more into detail regarding the classification of bioprinting techniques. Common 3D printing technologies are described, and respective processes and properties used in the medical field are explained. This chapter provides an overview of 3D printing methods for coping with clinical demands. The following chapter covers materials used to print tissue from cultured cells, the various common manufacturing methods and its intrinsic principle of tissue and framework printing. In the next chapter, material properties and the challenges they face are discussed. The materials are divided into three sections that play a major role in 3D printing in medicine, including cells, tissues, scaffolds and well-matched implants, prostheses, and 3D models for surgical preparation in novel and critical operations for medical and biotechnology applications to be used.

As the second part of this thesis deals with the correspondence between the bioprinting and OSH trends, a questionnaire will detail the current state of occupational safety, taking into account OHSAS 18001. In addition, limitations and challenges of 3D bioprinting will be explored to provide a better overview of future trends in bioprinting. Finally, a few remarks on how to improve safety at work are given in the form of concrete results in bioprinting.

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