Implantate aus dem 3D-Drucker

Mit dem Einstieg beim chinesischen 3D-Druck-Spezialisten Meditool sichert sich Evonik den Zugang zu einem Markt, der in den kommenden Jahren rasant wachsen wird: individuelle gedruckte Medizinprodukte aus Hochleistungskunststoff.

TEXTGEORG DAHM

Enthaltene Medien

Erning Cao will nicht irgendeinen Kuchen abhaben. Er will den besten. Die Sachertorte, sozusagen. Das ist gar nicht so einfach, „denn das Kuchenbuffet ist reich bestückt“, sagt der Investment Direktor Asien-Pazifik-Nord von Evonik Venture Capital.

Worüber Cao hier so bildhaft spricht, ist der Markt für 3D-gedruckte Implantate. Auf knapp 5,6 Mrd. Dollar werde der Markt bis 2030 wachsen, schätzt die US-amerikanische Beratungsfirma Strategy& – das ist beinahe das 22-Fache des Umsatzes im Jahr 2015. Es geht um künstliche Schädelteile, Bandscheiben, Gelenke, neue Knochenpartien, die verkrebstes Gewebe ersetzen. Und das ist erst der Anfang: „Nirgendwo kommen die Möglichkeiten des 3D-Drucks so zur Geltung wie in der Medizintechnik“, sagt Marc Knebel, der bei Evonik im Bereich der Hochleistungskunststoffe das Medizingeschäft leitet. „In vielen Branchen druckt man nur Prototypen, hier entsteht für jeden einzelnen Patienten ein individuelles Produkt.“

»Nirgendwo kommen die Möglichkeiten des 3D-Drucks so zur Geltung wie in der Medizintechnik«

MARC KNEBEL

LEITER DES MEDIZINBEREICHS IM EVONIK-GESCHÄFTSGEBIET HIGH PERFORMANCE POLYMERS

Hochleistungskunststoff PEEK spielt Schlüsselrolle

Jetzt hat Evonik sich mit einem der aussichtsreichsten Startups in diesem Sektor zusammengetan: Als Lead-Investor steigt Evonik Venture Capital bei dem chinesischen 3D-Druck-Spezialisten Meditool ein. Das Unternehmen aus Shanghai ist spezialisiert darauf, Daten aus Computertomografien und anderen Quellen zu nutzen, um Implantate aus PEEK zu drucken, einem Hochleistungskunststoff, den Evonik unter dem Markennamen VESTAKEEP® als erster Hersteller in Form eines druckbaren Filaments in medizinischer Qualität auf den Markt gebracht hat.

Implantate aus dem 3D-Drucker
Hochpräzise gedruckt: In der Medizintechnik ermöglicht der 3D-Drucker individuelle Fertigung.

„Als Lieferant sind wir seit mehreren Jahren Meditools Partner und haben bereits an der Entwicklung einzelner Produkte mitgewirkt“, sagt Cao. „Aber jetzt haben wir eine ganz andere Beziehung, wir können gemeinsam an der Zukunft arbeiten.“

PEEK wird schon lange in der Medizintechnik eingesetzt und bietet viele Vorteile gegenüber Metallen wie Titan, aus denen Implantate üblicherweise hergestellt werden. „Ein wichtiger Punkt ist die geringere Wärmeleitfähigkeit, das ist gerade bei Schädelplatten wichtig“, sagt Knebel. „PEEK wiegt außerdem wesentlich weniger als ein Titanvollmaterial, und wir können die Materialeigenschaften besser anpassen. Dazu kommt: Immer mehr Patienten haben Metall-Allergien – gerade im Kieferbereich ist Kunststoff darum meist die bessere Wahl.“

Künstliche Implantate für die Wirbelsäule

Meditool fokussiert sich auf die Entwicklung von Schädel-, Gesichts- und Kieferimplantaten aus VESTAKEEP®-Filamenten; hinzu kommen detailgetreue Replikate von Organen und Gefäßen, an denen Chirurgen komplizierte Operationen planen: Ein räumliches Abbild des zu operierenden Organs mit all seinen Besonderheiten ist einer Tomografie deutlich überlegen.

Langfristig will Meditool aber in einem noch anspruchsvolleren Segment wachsen: Es geht um Implantate für die Wirbelsäulenchirurgie. Eines der ersten Produkte sind sogenannte Cages, künstliche Bandscheiben, die anstelle des vom Chirurgen entfernten körpereigenen Knochens eingesetzt werden und mit dem Körpergewebe verwachsen.

Meditool entwickelt Schädelimplnatate aus PEEK-Kunststoff
VESTAKEEP®-Filamente werden in Schädel-, Gesichts- und Kieferimplantaten verwendet.

„Das Material ist erprobt,“ sagt Knebel. Die ersten Implantate wurden in den 1980er-Jahren eingesetzt, Evonik selbst ist seit zehn Jahren damit im Markt. „Da reden wir von hunderttausenden Implantaten“, so Knebel. Anfangs wurden PEEK-Implantate im Spritzgussverfahren hergestellt oder aus Vollstäben herausgefräst oder -gedreht, also Material, das schon einmal verarbeitet wurde. „Mit unserem 3D-Druck-Filament können wir mit sogenanntem Virgin-Material arbeiten und erzeugen weniger Abfall.“

Know-how aus Krankenhäusern und Hochschulen

Vor allem aber erlaubt die Technologie Medizinern und Materialwissenschaftlern, die Grenzen des Möglichen auszuloten, weil im 3D-Druck auch komplexe Strukturen hergestellt werden können. Was alles machbar ist, das werden Evonik und Meditool nun gemeinsam erforschen. „Unser Hauptmotiv bei dieser Investition war die einzigartige Kombination aus technischer Kompetenz und klinischem Fachwissen bei Meditool“, sagt Knebel. Einer der Gründer ist Mediziner und hat sowohl im Krankenhaus als auch in der Industrie gearbeitet. Durch die Zusammenarbeit erfahren Materialentwickler von Evonik noch früher, was im Operationssaal gefordert wird und in welche Richtung Forschung und Entwicklung in Krankenhäusern und Hochschulen gehen.

Ständig loten die Teams die Möglichkeiten des Materials aus, um noch mehr Strukturen im Körper ersetzen zu können. „Wir haben unter anderem dünne Netze für die Gefäßchirurgie gedruckt“, sagt Knebel. „Und wir arbeiten zusammen an porösen Strukturen, die besser mit dem Knochen verwachsen.“ Das Arbeiten mit PEEK erfordert ein völlig neues Denken, sagt Knebel: „Vor zehn Jahren waren Medizinproduktehersteller noch metallverarbeitende Betriebe und haben ganz anders gearbeitet. Dass wir jetzt für die Patienten eine völlig neue Designfreiheit nutzen können, ist das Spannende am 3D-Druck.“

Spannend ist allerdings auch die Frage, wie die Zulassungsbehörden mit den neuen Verfahren umgehen. Das Material PEEK ist zwar in der Medizin eingeführt – 3D-Druck-Verfahren dagegen sind noch vergleichsweise neu. „Die Vorgaben der US-Zulassungsbehörde FDA sind noch recht vage,“ sagt Erning Cao. „China wird wahrscheinlich in den kommenden Monaten seine eigenen Richtlinien vorlegen. Aber danach wird es noch mehrere Jahre dauern, bis wir im großen Stil neuartige Implantate vermarkten können.

Das Geschäft mit den Gesichts-, Kiefer- und Schädelimplantaten bleibt daher eine wichtige Säule für Meditool. Nicht nur wegen des Cashflows: „Noch wichtiger ist, dass wir zusätzliche Erfahrungen sammeln und die Kontakte zu Kliniken und Hochschulen weiter pflegen.“

Schädel aus Kunststoff in Klinik
Detailgetreue Nachbildungen: Die hochwertigen Kunststoffimplantate werden von Kliniken und Hochschulen nachgefragt.

China wird beim 3D-Druck immer wichtiger

Bisher sind die USA und Deutschland Marktführer bei der Herstellung von 3D-Druckern – schaut man sich aber die Anzahl der Patentanmeldung an, ergibt sich ein anderes Bild: Rund 44.000 stammen aus den USA, auf Platz zwei folgt aber schon China mit fast 19.000 Patenten, den dritten Rang nimmt Deutschland mit gut 10.000 Patenten ein. „China entwickelt sich zum größten Inhaber geistigen Eigentums”, sagt Cao. „Deswegen bemüht sich die Regierung heute mehr um den Schutz der Rechte an diesem geistigen Eigentum.”

Seit zwei Jahren leitet Cao Evoniks Venture-Capital (VC)-Aktivitäten in China, und er ist beeindruckt von der Dynamik des Markts: „Alleine in Shanghai werden an jedem Werktag 1300 neue Firmen gegründet“, sagt er. „China zählt sieben bis acht Millionen Hochschulabsolventen pro Jahr, einen solchen Talentpool besitzt kein anderes Land. Der Binnenmarkt ist riesig. Und es gibt eine sehr aktive Venture-Capital-Branche.“ Diese Bedingungen zögen nicht nur heimische Gründer an. Auch Startup-Gründer aus den USA und Europa kämen zunehmend nach China.

Wer das VC-Geschäft in anderen Weltregionen gewöhnt ist, müsse in China umdenken, erklärt Cao: „Vertrauen spielt in Verhandlungen eine größere Rolle als das klare Schwarz-Weiß der Paragrafenwelt. Unsere Herausforderung ist es, beides zu gewährleisten: das Vertrauen und die eindeutigen vertraglichen Regelungen.“

»Mit China ist es ein bisschen anstrengender, aber dafür ist auch mehr Dampf dahinter.«

ERNING CAO

INVESTMENT DIREKTOR ASIEN-PAZIFIK-NORD VON EVONIK VENTURE CAPITAL

„Investments in Europa oder den USA sind oftmals einfacher umzusetzen“, sagt Knebel. „Mit China ist es ein bisschen anstrengender, aber dafür ist auch mehr Dampf dahinter. Wo wir einen Schritt machen, machen die Chinesen zwei.“

Bisher führen chinesische Gründer vor allem in den Bereichen Künstliche Intelligenz, Computerhardware und dem Internet Of Things, also der Kommunikation von Maschinen und Geräten untereinander. „3D-Druck ist hier noch ein Nischenmarkt“, sagt Cao. „Aber mit Meditool haben wir uns den interessantesten Player gesichert.“

Für Meditool wird es mit der von Evonik geführten Investment-Runde leichter, international wahrgenommen zu werden. „Meditool ist zwar auf den internationalen Kongressen präsent und besitzt auch schon ein weltweites Netzwerk“, sagt Knebel. „Wir können das Unternehmen aber dabei unterstützen, den globalen Fußabdruck zu vergrößern.“

Erning Cao wird diese Entwicklung begleiten. Er leitet den Aufsichtsrat und versteht sich als „Katalysator“ für die weitere Entwicklung von Meditool in einem expandierenden Umfeld. Das Kuchenbüffet ist eröffnet.

Mehr als Rendite: Evonik Venture Capital

Nanomaterialien für die Wundbehandlung, 3D-gedruckte Implantate, synthetische Kraftstoffe: Das sind nur einige Beispiele für die Zukunftstechnologien, in die Evonik Venture Capital investiert hat. Weltweit hat die Wagniskapital-Sparte seit 2012 in 19 Startups und acht Fonds investiert. Nicht nur mit dem Blick auf die erhoffte Rendite: „Alles, was wir machen, hat auch eine strategische Bedeutung für Evonik“, sagt Bernhard Mohr, Leiter von Evonik Venture Capital. „Wenn wir in ein Startup investieren, dann wollen wir eng und vertrauensvoll zusammenarbeiten, denn dadurch können wir uns neue Technologien und Geschäftsfelder schneller erschließen.“

 

Von seinen Standorten in Deutschland, Nordamerika und China aus prüft das VC-Team jedes Jahr rund 1000 Startups. „Die wichtigste Frage ist dabei: Bietet das Unternehmen Aufsatzpunkte für unsere Innovations- und Wachstumsfelder?“, sagt Mohr. „Wenn es in dieses Raster passt, dann binden wir gleich die entsprechenden Geschäftseinheiten ein. Sie helfen uns bei der Beurteilung und gestalten die Partnerschaft mit: Meistens schließen wir mit der Minderheitsbeteiligung gleich auch eine Kooperationsvereinbarung ab.“

 

Auf drei bis fünf Jahre sind die Investments angelegt – „und wenn wir richtig gut zusammenpassen, dann übernehmen wir ein Startup auch ganz“, sagt Mohr, „zum Beispiel das 3D-Druck-Unternehmen Structured Polymers, das 2018 von unserer Geschäftseinheit High Performance Polymers (HPP) übernommen wurde.“

 

Evonik VC investiert nicht nur in der Wachstums-, sondern auch in der Frühphase – hier vor allem über Fonds wie den deutschen Hightech-Gründerfonds oder den chinesischen GRC SinoGreen Fund. „Diese Fonds-Investments dienen auch als Leuchtturm für uns, sie erzeugen Sichtbarkeit und geben uns Einblick in spannende Technologien“, sagt Mohr. „Manchmal muss man schon früh einsteigen, wenn man den Anschluss nicht verpassen will.“

Fotos: plainpicture/R. Mohr, Evonik (3)

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