Nach verschiedenen Versuchen stiess Monsur Islam auf den «MicroArch S 130» von BMF. Das System mit einer Auflösung von 2 μm war in der Lage, die Gerüste mit komplexeren inneren Strukturen und engen Toleranzen mit sehr hoher Auflösung zu drucken. Unter Verwendung des HTL-Harzes von BMF karbonisierten die 3D-gedruckten Vorstufen anschliessend nahtlos. Darüber hinaus verfügte der 3D-Drucker von BMF über ausreichend hohe Auflösung in einer für die 3D-Zellbesiedlung geeigneten Längenskala.
Mit dem Gerät gelang es Islam, einen 1,3 × 1,3 × 1,3 mm grossen Würfel mit 100 × 100 μm grossen Tunneln im Abstand von 100 μm in 5-μm-Schichten zu drucken. Das Bild zeigt eine karbonisierte Probe mit einer Gitterstärke von 100 μm und einem Abstand zwischen benachbarten Gittern von 100 μm. Nach der Karbonisierung werden die Gerüste für die Zellkultivierung und die Gewebeentwicklung getestet. Nun werden die für diese Gerüste verwendeten Struktur-Designs weiter ausgebaut.
«Kohlenstoff ist ein interessantes Material mit einzigartigen Eigenschaften. Die Herstellung komplexer 3D-Strukturen aus Kohlenstoff ist eine Herausforderung. Die additive Fertigung ermöglicht die Herstellung solch komplexer 3D-Strukturen aus einer Vielzahl von Polymerwerkstoffen. Die Karbonisierung von 3D-gedrucktem Polymermaterial kann zu 3D-Strukturen aus Kohlenstoff führen. So wollen wir mit den mikropräzisen 3D-Drucksystemen von BMF weitere Kohlenstoffarchitekturen herstellen, die wir auf strukturelle und materielle Eigenschaften hin untersuchen», sagt Islam.