Advanced 3D-Printing Center

3D TPA Gyroidstruktur Ormocer
© S. Hasselmann, Fraunhofer ISC
Rasterelektronenmikroskopie einer freistehenden 3D-Gyroidstruktur hergestellt durch Zwei-Photonen-Polymerisation aus photostrukturierbarem Hybridpolymer (ORMOCER®)
3D strukturiertes Hybridpolymer Zweiphoton Polymerisation
© S. Hasselmann, Fraunhofer ISC
Rasterelektronenmikroskopie eines 3D strukturierten Hybridpolymers (ORMOCER®) hergestellt durch Zwei-Photonen-Polymerisation.

Im Feld der Stammzellprozesstechnik ist es von großer Bedeutung kontrollierte Umgebungsbedinungen für das Zellwachstum zu schaffen. Dies erfordert unter anderem den Einsatz dreidimensionaler (3D) Strukturelemente auf verschiedener Größenskalen, angefangen von nanostrukturierten Zellnischen bis hin zu kompletten Reaktorsystem im Liter Bereich mit (mikro-)fluidischen Leitungssystemen. Der Einsatz verschiedener digitaler Fertigungstechniken ermöglicht zu diesem Zweck die schnelle Fertigung und den Test von Prototypen.

Im Projektzentrum Stammzellprozesstechnik steht zur Umsetzung von Produktideen eine große Bandbreite verschiedener 3D-Drucktechnologien zur Verfügung. Das Angebot reicht vom klassischen FDM-Drucker, mit thermoplastischen Druckmaterialien, über moderne kommerzielle DLP basierte UV-Drucksysteme, bis hin zu eigenentwickelten 2-Photonen-Polymerisations-Laserstrukturierungs-Anlagen, mit denen kleinste freidesignbare 3D-Strukturen im 100 nm Auflösungsbereich realisiert werden können. Auch der Druck biologisch-basierter Tinten ist durch die vorhandenen Bioprinter möglich. Moderne 3D-Designtools und zugeschnittene Materialentwicklung ermöglichen eine gesamtheitliche Prozessentwicklung, vom Design über Einstellung und Anpassung der Materialeigenschaften und Prozessierungsparameter bis hin zum fertigen Prototyp.


Schlüsseltechnologien in diesem Bereich sind:

  • Filamentdruck
  • UV-DLP Druck von Polymeren und Kompositsystemen
  • Freiform 3D Photonen-Polymerisations-Strukturierung
  • Extruderdruck von Biotinten mit lebenden Zellen als auch von reinen Gerüststrukturen