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Samstag, 23. Februar 2019

Medizintechnik

Implantate aus dem Drucker

Von Bettina Reckter | 15. November 2018 | Ausgabe 46

Die EIT Emerging Implant Technologies GmbH in Wurmlingen ist das erste europäische Unternehmen der Orthopädiebranche, das seine Implantate ausschließlich additiv fertigt.

EIT BU oben
Foto: EIT

Wie mikrostrukturierte Käfige sehen die Implantate für die Wirbelsäule aus. Die filigranen Gebilde aus biokompatiblem Titanpulver sind äußerst stabil.

Vielleicht ist es ja gerade der demografische Wandel, der einem Start-up in Süddeutschland auch weiterhin zu einem kräftigen Wachstum verhelfen kann. Denn die Emerging Implant Technologies GmbH (EIT) in Wurmlingen fertigt per 3-D-Druck Titanimplantate, mit denen Ärzte Probleme an der Wirbelsäule beseitigen können. Solche treten gerade im Alter gehäuft auf.

Emerging Implant Technologies GmbH

Schuld an den Beschwerden können Bandscheibenvorfälle sein, aber auch degenerativer Verschleiß und Knochenbrüche infolge von Osteoporose oder nach Stürzen, die zuweilen aus der körperlichen Unsicherheit der Senioren resultieren. Viele Patienten kommen dann nicht mehr um eine Operation herum, bei der ein Implantat eingesetzt werden muss, um die Wirbelsäule zu stabilisieren.

Den Markt für Wirbelsäulenimplantate weltweit schätzen Experten auf ca. 10 Mrd. € pro Jahr. Meist erhalten die Patienten die Implantate im Rahmen einer sogenannten Versteifungsoperation. Dabei wird die lädierte Bandscheibe, die normalerweise als Puffer zwischen zwei Wirbelkörpern dient, herausgenommen und durch ein Implantat ersetzt. Dieses stabilisiert den Spalt, damit keine Nerven eingeklemmt werden und der Patient langfristig wieder schmerzfrei wird. Je nachdem, ob die Hals-, Brust- oder Lendenwirbelsäule betroffen ist, benötigt der Chirurg unterschiedlich geformte Implantate, die in unterschiedlichen Zugängen von vorn oder von hinten eingesetzt werden können. Das Implantat stellt die Bandscheibenhöhe wieder her und unterstützt die knöcherne Fusion der angrenzenden Wirbelkörper.

Hergestellt werden solche Medizinprodukte bislang üblicherweise aus Titan oder einem biokompatiblen Kunststoff, zum Beispiel PEEK, mittels zerspanender CNC-Fräsbearbeitung. Nicht so bei EIT. Die Firma mit Sitz nahe Tuttlingen ist der erste europäische Hersteller von medizinischen Produkten im orthopädischen Bereich, der seine Implantate ausschließlich aus Titanpulver additiv anfertigt. Der große Vorteil der Methode ist, dass so hochporöse Implantate in Leichtbauweise entstehen.

Das Ergebnis sind sogenannte Fusion-Cages. Sie sehen aus wie mit Gitterstrukturen durchzogene Gerüste, die trotz ihres filigranen Aufbaus eine enorme Festigkeit aufweisen. Im Gegensatz zu den sonst häufig massiv geformten Implantaten kann deren wabenförmige Struktur vom Blut durchströmt und komplett knöchern durchwachsen werden. Die spezifische Kombination von Oberflächenrauigkeit, der Wabenform und Porengröße des „EIT Cellular Titanium“ beschleunigt das Einheilen in den Knochen. „Der 3-D-Druck erlaubt uns, verschiedene Eigenschaften zu kombinieren, die mit traditionellen Herstellungsmethoden zusätzliche Prozesse und damit Mehrkosten erfordern – etwa eine Oberflächenbeschichtung.“ Zudem wird die Verbindung zwischen Implantat und Knochen zuverlässiger und hält besser. Der vom Knochen durchwachsene Käfig verbleibt im Körper.

Foto: EIT

EIT-Gründer Guntmar Eisen: „Wir lieben Rauigkeit auf dem Implantat. So kann es besser in den Knochen einwachsen.

„Unsere Entwicklung ist disruptiv für die Wirbelsäulenchirurgie“, sagt Guntmar Eisen, Gründer und Geschäftsführer von EIT. Verglichen mit herkömmlichen Produkten haben 3-D-gedruckte Implantate zudem den besonderen Charme, dass sie noch im Entstehungsprozess mit bestimmten Strukturen versehen werden können. So lässt sich die Oberfläche der gedruckten Mikrostruktur noch durch Ätzen mit Nanostrukturen versehen, was wiederum begünstigend auf den Bewuchs von Knochenzellen wirkt.

Eisen kennt sich aus mit der Materie. Seit 26 Jahren ist der Ingenieur in der Branche tätig – unter anderem bei Aesculap in Tuttlingen, einer Sparte des großen Medizintechnikherstellers B. Braun Melsungen AG. Danach war er an der Gründung von zwei Start-up-Unternehmen in der Wirbelsäulenchirurgie beteiligt und jeweils als Geschäftsführer tätig. In den letzten Jahren setzte ein regelrechter Hype um den 3-D-Druck ein. Dessen Vorteile: Es sind keine Werkzeugkosten nötig, das Design erfolgt direkt am PC, die Produkte können ohne spezifische Werkzeuge teilweise auch patientenspezifisch gefertigt werden.

Das bevorzugte Verfahren in der Medizintechnik ist das Selektive Laserschmelzen (Selective Laser Melting, SLM), an dessen Entwicklung Forscher des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik (ILT) in Aachen maßgeblich beteiligt waren. Schichtweise wird dabei Titanpulver mit dem Laser belichtet. Exakt an den belichteten Stellen, und nur dort, schmilzt das Pulver auf und verfestigt sich zur gewünschten Struktur. Der Rest verbleibt im Pulverbett und lässt sich wiederverwenden.

So geschieht es auch bei EIT. „Mit unseren Produkten sind wir auf dem Radar der großen Player“, freut sich Geschäftsführer Eisen. Zwar nutzen auch andere Medizinproduktehersteller den 3-D-Druck, insbesondere für patientenspezifische Implantate, doch EIT ist der einzige, der seine Serienimplantate ausschließlich additiv fertigt. Das Unternehmen hat mittlerweile auch eine Reihe von Patenten eingereicht.

Für das laufende Jahr 2018 strebt das Start-up einen Umsatz von 8 Mio. € an. EIT beschäftigt 22 Mitarbeiter, die Hälfte davon in Wurmlingen. „Derzeit haben wir es beinahe mit Wachstumsschmerzen zu tun“, gesteht Eisen augenzwinkernd. Das sei die Folge eines extrem schnellen Firmenwachstums. Dabei spiele nach Ansicht des Geschäftsführers weniger der Umsatz eine Rolle als vielmehr das Ziel, die Produkte schnell am Markt zu etablieren.

Die ersten beiden Jahre hatte sich das junge Unternehmen noch selbst finanziert, 2016 stieg mit SHS aus Tübingen ein potenter deutscher Investor ein. Erst kürzlich hat der US-amerikanische Konzern Johnson & Johnson Medical die EIT GmbH übernommen. Es ist eines der größten Healthcare-Unternehmen weltweit. Durch die Akquisition will das global agierende Unternehmen sein Portfolio ergänzen, um seine Position als Weltmarktführer weiter zu stärken.