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Medica: Wissenschaftler stellen abbaubare Implantate vor

Dienstag, 4. November 2014

Der Demonstrator für einen Schulteranker aus Eisen-Tricalciumphosphat (FE-TCP) ist nur unwesentlich größer als ein Streichholzkopf, Foto: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung

Düsseldorf – Implantate, die sich im Körper vollständig abbauen, stellt das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen auf der Messe Compamed vor, die parallel zur Medica vom 12. bis 14. November in Düsseldorf stattfindet. Bislang verwenden Mediziner bei Knochenbrüchen bekanntlich Implantate aus Stahl, Titan oder auch Kunststoff, die nach der Heilung operativ entfernt werden müssen. Die abbaubaren Implantate sollen den Patienten künftig die Eingriffe zum Entfernen der Implantate ersparen.

Im ersten Schritt haben die Fraunhofer-Wissenschaftler per Pulverspritzguss einen Schulteranker gefertigt, der als Demonstrator vorliegt. Mit dem Implantat lassen sich abgetrennte Sehnen am Knochen verankern, bis diese wieder angewachsen sind. Da die Funktion des Fixationselements nach der Heilung erfüllt ist, wird es nicht mehr im Körper benötigt. „Wenn möglichst verschleißfeste Ersatzkomponenten erforderlich sind – wie bei einem künstlichen Hüftgelenk – wird man sicher weiterhin auf metallische Legierungen wie Titan zurückgreifen. Doch für Platten, Schrauben, Stifte und Nägel, die nicht im Körper bleiben sollen, gelten andere Anforderungen“, erläutert Philipp Imgrund von dem Fraunhofer-Institut.

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Idealerweise sei der Grad der sogenannten Degradation – also des Abbaus – an das Knochenwachstum so angepasst, so dass Abbau des Implantats und Knochenaufbau ineinandergreifen. Dafür entwickeln die Wissenschaftler Materialien mit gezielt einstellbarem Degradationsverhalten. Die

Herausforderung: Die Implantate müssen während des kompletten Heilungsprozesses mechanisch stabil genug sein, um den Knochen zu fixieren. Zugleich dürfen sie keine allergene Wirkung haben und Entzündungen hervorrufen. Die Forscher am Bremer Fraunhofer-Institut setzen dafür auf sogenannte Metall-Keramik-Komposite. Sie kombinieren eine metallische Komponente auf Basis einer Eisenlegierung mit Beta-Tricalciumphosphat (TCP) als keramische Komponente. „Eisenlegierungen korrodieren langsam und sorgen für hohe mechanische Festigkeiten, während Keramik sich schnell zersetzt, das Knochenwachstum anregt und das Einwachsen des Implantats begünstigt“, erläutert Imgrund.

In Laborversuchen haben die Forscher die optimale Zusammensetzung der Werkstoffe für den Schulteranker herausgefunden. Der Demonstrator besteht zu 60 Prozent aus Eisen, der Keramikanteil beträgt 40 Prozent. Der Schulteranker wäre damit innerhalb von ein bis zwei Jahren vom Körper resorbiert.

© hil/aerzteblatt.de

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