Die Zahl der veröffentlichten Anwendungen des 3D-Drucks zur Verbesserung der Beweglichkeit, Intaktheit und des Wohlbefindens von Patienten ist fast schon unüberschaubar. Prominente Beispiele sind äußere Prothesen⁷ von Gliedmaßen wie Arme, Beine, Hände und Füße. Prothesen können dabei funktional und anwendungsspezifisch sein, wie zum Beispiel Sportprothesen⁸. Eine weitere Anwendung ist der Druck von Epithesen⁹ als Ersatz oder Ausgleich von „Körperdefekten“ mit hauptsächlich ästhetischem Charakter. Innere Prothesen werden Implantate genannt. Sie befinden sich im Körperinneren und können dort nach Bedarf dauerhaft verbleiben, wie zum Beispiel künstliche Gelenke, Knie- oder Hüftprothesen¹⁰ und auch Herzklappenersatz¹¹. Demgegenüber stehen offene Implantate, welche im Körperinneren befestigt werden, aber aus dem Körper herausragen, wie zum Beispiel Zahnimplantate¹². Für die genannten Anwendungen kommen je nach Fragestellung heute verschiedene 3D-Druck-Verfahren und eine Vielzahl von Druckmaterialien zum Einsatz. Im Inneren des Körpers sind das häufig Metalle oder Keramiken, außerhalb des Körpers zumeist wieder Polymere.

Neben den Prothesen und Implantaten sind auch andere orthopädische Anwendungen wichtige neue Einsatzgebiete für den 3D-Druck. Orthesen¹³ dienen der Stabilisierung, Entlastung, Ruhigstellung, Führung oder Korrektur von Gliedmaßen oder des Rumpfes. Wie diese benötigen auch Schuheinlagen¹⁴ sowie Stütz- und Sitz-Einlagen¹⁵ einen hohen Individualisierungsgrad in der Fertigung und profitieren so von den Möglichkeiten des 3D-Drucks.

Im Grenzbereich zwischen medizinischer und ästhetischer Behandlung ist die Zahnkorrektur, mittels sogenannter Aligner Technologie¹⁷, angesiedelt. Das ist aktuell die größte bekannte Anwendung des 3D-Drucks, mit immer noch zweistelligen Wachstumsraten. Bei dieser Behandlung wird in einem ersten Schritt der Mundraum eines Patienten gescannt. Die Ist-Positionen von Zähnen sowie Unter- und Oberkiefer werden abgebildet, Fehlstellungen werden erfasst und aus der Ist-Situation ein Behandlungsplan in Stufen bis zum Erreichen einer Soll-Situation errechnet. Jede einzelne Stufe beschreibt eine leicht veränderte Zahn- und Kieferstellung, die im 3D-Druck realisiert wird und als Tiefzieh-Vorlage für eine Polymerfolie dient. Die 3D-verformte Folie wird im Anschluss zugeschnitten und weiter veredelt. Das Ergebnis ist jeweils eine Serie transparenter, fast unsichtbarer Zahnschienen (Aligner), die über einen Behandlungszeitraum von sechs bis achtzehn Monaten die Fehlstellung von Zähnen und Kiefern durch gezielte Druckausübung korrigieren. Das Material für den 3D-Druck der Vorlage ist wiederum eine reaktive Flüssigkeit, welche in einem SLA- oder DLP-Verfahren mittels ultravioletten Lichts schichtweise polymerisiert wird. Bei der Herstellung von mechanisch weniger anspruchsvollen Halteschienen (Retainern) und Knirschschienen wird das zweistufige Herstellverfahren häufig durch ein einstufiges Druckverfahren ersetzt und die Zahnschienen werden direkt im DLP- oder SLA-Verfahren gefertigt.

In großen Teilen noch Zukunftsmusik, aber schon jetzt Gegenstand intensiver Forschung ist der Ersatz von Körperteilen und Organen durch 3D-gedruckte, funktionale Repliken. Das Verfahren heißt im Allgemeinen Bioprinting¹⁹ und in einer speziellen Ausführung Bioplotting. Beim Bioprinting können neben Zellen, die man als wässrige selbstorganisierte Ansammlung von Biopolymeren beschreiben kann, auch unterstützende polymere Gerüststrukturen aus ausgesuchten künstlichen Polymeren, natürlichen Polymeren und bioresorbierbaren Polymeren verarbeitet werden. Stark vereinfacht dargestellt ist das Ziel dieser Technologie, durch eine Kombination von geometrischen Stützstrukturen, Selbstorganisation von Polymeren, Zellteilung und Zellspezialisierung innere Organe, wie das Herz²⁰, sowie äußere Organe, wie zum Beispiel die Haut²¹, ersetzbar zu machen.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die pharmazeutisch-medizinische Anwendung des 3D-Drucks zur Herstellung von polymeren Wirkstoffträgern²². Hierbei besteht die Aufgabe des 3D-Drucks vor allem in der Formgebung. Diese kann kombiniert werden mit dem gezielten Design der Polymereigenschaften. Über die Polymereigenschaften wird zum Beispiel die Wasserquellbarkeit und die gezielte Abbaubarkeit in verschiedenen Organen des Körpers wie Mund, Magen, Darm oder Uterus beeinflusst. Der 3D-Druck generiert neben der äußeren Geometrie auch die innere Struktur des Wirkstoffträgers, zum Beispiel durch das Drucken gezielter Porenstrukturen, Transportkanäle und Verkapselungen. Ziel ist es, den Ort und die Geschwindigkeit der Wirkstofffreisetzung genau zu kontrollieren und das alles wie beim 3D-Druck üblich: Am liebsten lokal produziert, individuell abgestimmt und auf Zuruf!