Atemmaske aus dem 3D-Drucker: Medizinstudierende gewinnen Ideenwettbewerb

Ein Team von Studierenden aus Göttingen, München und Baltimore (USA) hat mit ihrer Idee für eine Atemmaske, die komplett per 3D-Drucker hergestellt werden kann, den internationalen Ideenwettbewerb "Give a Breath-Challenge" gewonnen.

Give a Breath Challenge: Erster Preis in der Kategorie „Atemmaske für das Team „Soteria“: Alle Teile der Maske stammen aus dem 3D-Drucker. | Moe Koeppenkastrop-Lueker

Die "Give a Breath-Challenge" wurde von Munich Re und der Fraunhofer Gesellschaft zu Beginn der COVID-19-Pandemie ins Leben gerufen. Ziel ist es, digitale Entwürfe und Konzepte für Beatmungsgeräte und notwendiges Zubehör zu entwickeln, um COVID-19-Patienten in Krisenzeiten dezentral behandeln zu können. Weltweit waren mehr als 150 Ideen eingereicht worden, sieben Teams waren bereits im April für das Finale ausgewählt worden und wurden bei der Entwicklung von Prototypen finanziell unterstützt.

Atemmaske "Soteria": 100.000 Euro Preisgeld

Unter den Finalisten war auch das studentische Team „Soteria“, das jetzt  in der Kategorie „Atemmasken“ mit dem ersten Preis ausgezeichnet wurde. Der Preis ist mit einem Preisgeld von 100.000 Euro dotiert. Das Gewinnerteam erhält darüber hinaus auch noch ein Budget von 12.000 Euro, um den Entwurf für die Atemmaske "Soteria" zu verwirklichen. Künftig soll eine Blaupause der Atemmaske  einschließlich der Informationen zu Herstellung, Montage und Verwendung kostenfrei zur Verfügung stehen, damit Länder mit vielen COVID-19-Patienten sie bei Bedarf vor Ort produzieren können. Derzeit werden die Maske und alle anderen prämierten Entwürfe des Wettbewerbs an der Universität Stellenbosch in Südafrika getestet.

Bei "Soteria" handelt es sich um eine Atemmaske für die nicht-invasive Beatmung: Das Modell ist also für Patienten gedacht, die wegen einer COVID-19-Infektion zwar durch sauerstoffreiche Luft beim Atmen unterstützt werden können, aber noch keine invasive Beatmung brauchen.

Weltweit ist es derzeit eine der größten Sorgen, dass es nicht genug Beatmungsgeräte für alle schweren COVID-19-Fälle geben könnte. In Marburg haben Forscher jetzt zwei unterschiedliche Konzepte für einfache Beatmungsgeräte entwickelt.

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„Das Einzigartige und Neue an unserer nicht-invasiven-Beatmungsmaske ist, dass sie zu hundert Prozent in 3D druckbar ist. So kann sie dezentral und unabhängig von bestehenden, möglicherweise nicht zuverlässigen Lieferketten hergestellt werden“, erklärt Louis Krause, Medizinstudent im 5. Semester in Göttingen, für das Team „Soteria“. Üblicherweise werden Atemmasken mit einem Spritzgussverfahren hergestellt, für das spezielle Maschinen nötig sind. Die Bestandteile der Maske "Soteria" können dagegen mit jedem 3D-Drucker gefertigt werden und sind innerhalb eines Tages gebrauchsfertig – ganz ohne lange Transportwege.

Lowtech und Lowcost für Entwicklungsländer und Krisengebiete

„Unser Maskendesign ist darauf ausgelegt, durch 3D-Druck weltweit dezentral produziert werden zu können“, erklärt Krause. „So kann im Worst-Case, wenn Logistikketten zusammenbrechen, aber auch in Entwicklungsländern mit schlechter ausgebauter Infrastruktur und ohne große Fertigungsstätten die Nachfrage nach Beatmungsmasken gestillt werden." Dabei konkurriere die Maske nicht mit bestehenden Lösungen etablierter Medizintechnikunternehmen, sondern sei konzeptionell dafür optimiert, während der COVID-19-Pandemie günstig und ohne hohen technischen Aufwand Entwicklungsländer und Krisengebiete zu unterstützen.

Die Maske lässt sich an unterschiedliche Gesichtsformen anpassen. Außerdem passt sie zu vielen verschiedenen Beatmungsgeräten. Für den unkomplizierten Zusammenbau gibt es eine bildbasierte Montageanleitung und ein Videotutorial – so funktioniert die Montage auch ohne Sprachbarrieren.

Die feierliche Preisverleihung für die "Give a Breath"-Challenge hat bereits im Juli in München stattgefunden.

Quelle: Universitätsmedizin Göttingen (26.11.2020)

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