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Forschungsauftrag aus dem Bereich der Biomedizin für das Zentrum für Werkstoffanalytik in Lauf

23.07.2002



Mit dieser Kryotransfereinheit werdendie Gewebeveränderungen durch metallische Implantate an den Grenzflächen zwischen Gewebe und Metall untersucht


Das Zentrum für Werkstoffanalytik in Lauf (ZWL) erhält gemeinsam mit vier Projektpartnern einen Forschungsauftrag aus dem Leitprojekt "Medizintechnik" der Landesgewerbeanstalt Nordbayern (Projektträger) im Gesamtvolumen von rund 1,4 Millionen Euro. Im Projekt sollen die besonderen Eigenschaften von Grenzflächen verschiedener Implantate (künstliche Hüftgelenke und spezielle Silikonkomponenten) untersucht werden. Ziel ist eine Verbesserung der Bioverträglichkeit und Körperintegration um damit die Lebensdauer der Implantate zu verlängern und die Lebensqualität der Patienten zu erhöhen.

Im Projekt werden Hüftgelenksimplantate untersucht, bestehend aus einem Titan-Schaft (Hersteller Fa. Brehm), der mittels verschiedener Techniken im Knochen des Oberschenkels fixiert wird. Auf dieses Implantat wird eine keramische Kugel (Hersteller Fa. CeramTec) aufgesteckt. Sie dient zusammen mit dem Gegenstück - einer sogenannten Pfanne, die in den Beckenknochen eingebaut wird - als Hüftgelenk. Die Pfanne besteht in der Regel aus Aluminiumoxid-Keramik (CeramTec) oder hochmolekularem Polyethylen.
Ein weiteres Untersuchungsobjekt sind Silikonkomponenten: Diese finden in der plastischen Chirurgie einen weit verbreiteten Einsatz. In der klinischen Praxis kommt es immer wieder zu Unverträglichkeitserscheinungen, die letztlich auf gewisse Wechselwirkungen zwischen Implantat und Gewebe zurückzuführen sind. Durch das Aufbringen spezieller, äußerst dünner Schichten (einige Nanometer) versucht die Fa. GfE Health Care diese Wechselwirkungen zu unterdrücken um damit entzündliche Reaktionen zu verhindern

Im Zentrum für Werkstoffanalytik werden zunächst die verschiedenen Grenzflächen (Keramik, Metall, Silikon und Gewebe) der neuen, noch nicht eingesetzten Implantate sowie schon gebrauchter, sogenannter Explantate, charakterisiert, d.h. die Oberflächenbeschaffenheit bis in den Nanometerbereich hinab bildlich dargestellt, chemisch und z.T. kristallographisch charakterisiert.


In einem zweiten Schritt werden neue Materialien (z.B. neu entwickelte keramische Werkstoffe für das Hüftgelenk) erprobt (z.B. in Verschleißuntersuchungen) bzw. auf die Implantatfähigkeit getestet (die klinische Erprobung erfolgt in der Uni-Klinik Rummelsberg).
Die besondere Kompetenz des ZWL besteht in der Fähigkeit mittels hoch auflösender Rasterelektronenmikroskopie (REM) die Oberflächen der zu verwendenden Werkstoffe in der nötigen Detailliertheit abbilden und untersuchen zu können. Darüber hinaus ist das ZWL in der Lage, chemische Analysen und kristallografische Untersuchungen von Grenzflächen vorzunehmen oder Phasenidentifizierung mittels Luminiszenz zu betreiben. Das ZWL ist insbesondere spezialisiert auf abbildende und analytische Untersuchung von temperatur- und vakuumempfindlichen Stoffen wie beispielsweise von Geweben, Kunststoffen, Flüssigkeiten etc. mittels Tieftemperaturtechnik.

In Anwesenheit der Auftraggeber (LGA), der Gesellschafter des ZWL (an ihrer Spitze Helmut Reich, Landrat des Landkreises Nürnberger Land, und Rüdiger Pompl, Bürgermeister der Stadt Lauf) sowie Vertretern der verschiedenen Projektpartner wurden am Dienstag (23. Juli) die Auftragsurkunden übergeben. Beteiligte Projektpartner sind die Firma Peter Brehm Chirurgie-Mechanik (Titan-Implantate), Weisendorf; Firma CeramTec AG (keramische Hüftgelenkskugeln und -pfannen), Lauf/Pegnitz; Firma GfE Health Care (beschichtete Silikonimplantate), Nürnberg sowie das Universitätskrankenhaus Rummelsberg (klinische Untersuchungen und Explantate).
Die drei beteiligten Industriepartner steuern 50% der Projektkosten bei, das Universitätskrankenhaus Rummelsberg sowie das Zentrum für Werkstoffanalytik sind 100% förderfähige Institute und müssen daher keinen Eigenanteil aufbringen. Die Projektdauer beträgt zwei Jahre.

Das Zentrum für Werkstoffanalytik wird gefördert aus Mitteln der High-Tech-Offensive-Zukunft-Bayern, aufgebaut wurde es durch Professoren des Fachbereichs Werkstofftechnik der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg.


Rückfragen richten Sie bitte an Prof. Dr. Thomas Frey, E-Mail: thomas.frey@fh-nuernberg.de, Tel. 0911/5880-1372. Fotos des Instituts und von der Übergabe der Auftragsurkunde können im Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg, Tel. 0911/5880-4101, E-Mail: presse@fh-nuernberg.de angefordert werden.

Thoralf Dietz | idw

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