3D-Druck in der Medizinischen Ausbildung: Studenten stellen Laborgeräte aus recyceltem Kunststoff her

Der Zugang zu Laborgeräten an Medizinischen Fakultäten ist nicht immer einfach – besonders kleine Bildungseinrichtungen mit begrenzten Budgets in Entwicklungsländern haben Schwierigkeiten, grundlegende Ausrüstung zu beschaffen. In diesem Projekt, das ein excellentes Beispiel für die Anwendung von 3D-Druck in der medizinischen Ausbildung zeigt, haben Medizinstudenten eine unkonventionelle und nachhaltige Lösung für dieses Problem gefunden: Sie sammeln Kunststoffabfälle und verarbeiten diese in FDM-3D-Druckern zu Laborgeräten.

Im Rahmen des Projekts sammeln die Studenten PET-Flaschen und Kunststoffverpackungen von Recyclingstellen auf dem Campus und in der Umgebung und verarbeiten diese zu Filament. Mit diesem Filament stellen sie dann Petrischalen-Halter, Reagenzglasständer, Objektträgerhalter für Mikroskope und verschiedene Präparierinstrumente her. Wie angegeben, liegt die Kostenreduktion im Vergleich zur herkömmlichen Lieferkette bei bis zu 70 % und der gesamte Herstellungsprozess läuft vollständig in der Schule ab.

Warum kommt FDM-3D-Druck in diesem Projekt besonders zum Einsatz?

Die Kernmethode des Projekts ist 3D-Druck mit FDM (Filament-Extrusion). Es gibt dafür mehrere Gründe: FDM-Drucker sind zugänglicher als andere Technologien; sie können mit recycelten Materialien wie PET und PLA arbeiten; und die Kosten pro Bauteil sind extrem niedrig. Die Studenten teilen die Designs ihrer Laborgeräte auch als Open Source, so dass andere Schulen die gleichen Modelle auf ihren eigenen Druckern herstellen können.

Welche Materialien werden verwendet?

• Recyceltes PET (rPET): Dieses Material, das aus Kunststoffflaschen gewonnen wird, ist aufgrund seiner chemischen Beständigkeit und Robustheit eine ideale Wahl für die Herstellung wiederverwendbarer Laborgeräte.
• PLA und PLA+: Biologisch abbaubar und einfach zu drucken; wird besonders für Einwegformen und Halterungen bevorzugt.
• PETG: Wird verwendet, wenn stärkere Bauteile erforderlich sind; obwohl nicht autoklavierbar, ist es für alkoholbasierte Desinfektion geeignet.

Das Projekt beschränkt sich nicht nur auf die Herstellung von Ausrüstung, sondern lenkt auch die Aufmerksamkeit auf das Kunststoffabfallproblem. Ein großer Teil des jährlichen Kunststoffabfalls einer medizinischen Fakultät kann recycelt und in Laborgeräte umgewandelt werden, wodurch gleichzeitig die Abfallmenge reduziert wird.

3D-Druck in der Ausbildung: Nicht nur Laborgeräte

Für Medizinstudenten gibt es zahlreiche Anwendungen für 3D-gedruckte Modelle – von der Anatomie bis zur Chirurgieplanung. Der Unterschied in diesem Projekt besteht darin, dass die Studenten sowohl Produzenten als auch Konsumenten sind: Sie entwerfen und stellen ihre eigenen Geräte her und lernen dabei den 3D-Druckprozess. Bildungseinrichtungen gewinnen zunehmend an Bewusstsein für die Verwendung von 3D-Druck in STEM-Projekten in der Bildung.

Kleine 3D-Druck-Labore, die an Medizinischen Fakultäten eingerichtet werden, folgen einem ähnlichen Arbeitsablauf wie Werkstätten, die 3D-Druck-Lösungen im medizinischen Bereich anbieten: Zuerst den Bedarf feststellen, das Modell entwerfen oder herunterladen, dann im FDM-Drucker produzieren. Der Unterschied besteht hier darin, dass der verwendete Rohstoff Kunststoffabfall ist und die Studenten in jedem Schritt des Prozesses eine aktive Rolle spielen.

Die Skalierbarkeit des Projekts ist bemerkenswert. Nach Angaben der Studenten können sie mit einem einzelnen Desktop-FDM-Drucker etwa 50 bis 100 Laborgeräte pro Monat herstellen. Diese Produktionskapazität ist völlig ausreichend, um die grundlegenden Anforderungen eines kleinen Labors zu erfüllen. Wenn Sie auch ein ähnliches Projekt benötigen und 3D-Druck-Dienste benötigen, können Sie das Tool zur sofortigen Preisberechnung verwenden, um Prototyp- oder Serienfertigungsoptionen zu bewerten.

Dieser Ansatz, der nachhaltige Materialverwendung und kostengünstige Produktion vereint, zeigt einmal mehr das Potenzial von 3D-Druck in der medizinischen Ausbildung. Das Projekt trägt nicht nur zum Kunststoffabfallmanagement bei, sondern hilft auch den Studenten, ihre Ingenieur- und Designfähigkeiten zu entwickeln. Erwartet wird, dass ähnliche Projekte in den kommenden Perioden an andere Universitäten expandieren werden.