Forsker bruger lys til at printe alt fra organer til proteser

Optimal udnyttelse af lys, forfinelse af en helt ny holografisk 3D-fabrikationsmetode og et kæmpe potentiale. Det er afsættet for SDU’s seneste postdoc i Spin-outs Denmark-programmet. 

Andreas Gejl Madsen arbejder på en metode, som bygger på en omvendt analogi til CT-scanning: Hvor man normalt genskaber en 3D-model ud fra billeder taget fra flere vinkler, gør den nye teknologi det modsatte; den sender holografiske lysmønstre fra mange vinkler ind i et materiale og danner derved en fysisk genstand.

Det hele foregår i løbet af sekunder og uden den lagdeling, som man kender fra konventionel 3D-fabrikation. Teknologien, kaldet HoloVAM, som er patenteret af SDU, er en holografisk forfinelse af en relativt ny 3D-fabrikationsteknik, tomografisk volumetrisk additiv fremstilling, hvor der i dag bruges dyre of meget lysstærke lasere, som ikke må betjenes af lægmænd.

- Det er ineffektivt, fordi der er en masse lysspild. Tidligere metoder spilder op mod 99% af lyset og kræver kraftige lasere. Med vores holografiske tilgang i HoloVAM udnytter vi over 95% af lyset, så vi kan fabrikere med lyskilder, der er lige så små som en almindelig laserpointer, forklarer Andreas Gejl Madsen.

Hele humlen i hans forskning handler om at minimere lysspild. Når lyset udnyttes mere effektivt, kan man ikke alene konstruere mere kompakte og brugervenlige systemer. Det er også muligt at reducere skader på levende celler under biofabrikation, hvilket er afgørende for medicinske anvendelser.

Effektiv og brugervenlig teknologi

Under et udlandsophold i Schweiz var Andreas Gejl Madsen med til at udvikle den første prototype af HoloVAM-printeren, der bruger lys til at danne komplekse 3D-objekter, fx biologisk væv. I dag arbejder han videre på en ca. 100 gange mere effektiv og kompakt version af teknologien.

Andreas og hans samarbejdspartner og co-founder, professor Jesper Glückstad, der er opfinder af HoloVAM, kigger mod markedet for lynhurtig biofabrikation.

- Vi har ikke endeligt besluttet, hvilken applikation vi vil fokusere på først, men lynhurtig 3D biofabrikation er ekstremt lovende for os. Samtidig er teknologien udviklet med henblik på at være brugervenlig og let at tilpasse forskellige miljøer, selv ombord på rumstationer, siger han.

SDU-forskere starter virksomheder

Som en del af Spin-outs Denmark-programmet modtager Andreas Gejl Madsen et års økonomisk og professionel bistand til at grundlægge den nye virksomhed.

Før ham har Kristian Husum Laursen, Ïo Valls-Ratés, Bhushan Patil og Jesper Puggaard de Oliveira Hansen, Nicolaj Haarhøj Malle, Magnus Jensen, Adrian Radomski og Nathali Herold Solon Pilegaard fået SDU’s postdoc-pladser i det landsdækkende program.

De arbejder med at udvikle virksomheder baseret på forskellig forskning i droner, digital træning af stemmer, indendørs solceller, tilpasning af produktionsmaskiner, forbedring af kræftoperationer og udvikling af fiktionens verdener.

Fra forskning til forretning

Med HoloVAM er det muligt at 3D-fabrikere individuelle, skræddersyede komponenter eller biologisk væv hurtigt, præcist og energieffektivt.

Næste store milepæl for Andreas Gejl Madsen er at gøre den nye prototype færdig og opbygge samarbejder med både kliniske og industrielle partnere. Selve springet fra forskningen ud i erhvervslivet er ikke stort for ham.

- Jeg tog en erhvervs-phd, så det ligger ikke fjernt. Derudover har jeg altid gerne villet se, hvordan forskning kan bruges i virkeligheden. I programmet, hvor vi får ro til at udvikle i et år, kan jeg starte nyt og minimere risikoen. Vi skal ikke – som andre – konstant finde ny funding, i det mindste for denne periode.