Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Oberflächenaktiviertes Aluminiumoxid - ein bahnbrechendes Implantatmaterial für die Orthopädie"

16.05.2001


In einer Kooperation zwischen der Orthopädischen Klinik und dem Institut für Gesteinshüttenkunde der RWTH ist es erstmals gelungen, einen keramischen Werkstoff, der aufgrund seiner biologischen Inaktivität
bisher nur beschränkt als Implantat eingesetzt werden konnte, in einem einfachen Verfahren so zu verändern, dass Knochenzellen besser anheften und so ein besserer Verbund zwischen Implantat und körpereigenem Knochen erzielt wird.

Oxidkeramiken sind in der Orthopädie als sehr belastungsstabiler, verschleißbeständiger Werkstoff bekannt. Im Vergleich mit anderen Prothesenmaterialien erzeugen keramische Prothesen deutlich weniger Abriebpartikel. Hierdurch wird die Lockerung der Prothese, die üblicherweise nach etwa 15 Jahren eintritt verhindert oder wenigstens deutlich verzögert. Rein keramische Prothesen sind jedoch nicht bioaktiv, zwischen Knochen und Implantat entsteht statt eines festen Verbundes eine Bindegewebszwischenschicht. Dies führt zu deutlich früherer Lockerung, so dass bisher rein keramische Prothesen nicht denkbar waren.

In einer ungeförderten Zusammenarbeit zwischen der Orthopädischen Klinik und dem Institut für Gesteinshüttenkunde der RWTH Aachen konnten erstmals mechanisch hoch belastbare Oxidkeramiken so bearbeitet werden, dass an der Oberfläche bioaktive Gruppen entstehen, die zu einem deutlich verbesserten Materialknochenkontakt führen. Das nasschemische Verfahren ist einfach und kostengünstig umzusetzen. Selbst komplexe Geometrien und Hinterschneidungen lassen sich gezielt bioaktivieren. Nach der Bioaktivierung zeigen die Oxidkeramiken die gleichen mechanischen Eigenschaften wie unbehandeltes Ausgangsmaterial.

In Zellkulturtests in der Orthopädischen Klinik konnte nachgewiesen werden, dass menschliche Osteoblasten, die für den Knochenaufbau verantwortlich sind, deutlich besser an diesem Material anheften und schneller wachsen. Dies lässt auf ein deutlich verbessertes Einheilungsverhalten der Keramikprothese im Körper und damit auf eine längere Trage-Dauer schließen.

Das Interesse der Industrie an dieser weltweit zum Patent eingereichten Entwicklung ist hoch. In weiteren Tests haben potentielle Lizenznehmer bereits die Reproduzierbarkeit der Aktivierung sicher nachgewiesen.

Als nächstes gilt es, die Langzeitauswirkungen auf den tierischen und menschlichen Organismus zu untersuchen, die durch die an der Oberfläche gebildeten Hydroxide eintreten. Der Übertragung dieser Technik auf Implantate sowie der technisch möglichen Ankopplung weiterer bioaktiver Substanzen an die Oberfläche wird zukünftig ein besonderer Stellenwert zufallen, da hierbei neue Anwendungen im Gelenk-, Wirbel- und Dentalbereich möglich werden.

Ihre Ansprechpartner:
Univ.-Prof. Dr. Rainer Telle
Institut für Gesteinshüttenkunde, Lehrstuhl für Keramik und feuerfeste Werkstoffe
Mauerstr. 5
52064 Aachen
Telefon: 0241/804968
Telefax: 0241/8888226
E-Mail: telle@ghi.rwth-aachen.de

Prof. Dr. med. F. U. Niethard
Dr. med. C. Niedhart
Orthopädische Klinik
Pauwelsstr. 30, 52074 Aachen
Telefon: 0241/8089410
Telefax: 0241/8888453
E-Mail: cniedhart@glx.de

Thomas von Salzen | idw

Weitere Berichte zu: Implantat Orthopädie Oxidkeramik Prothese

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beschichtung lässt Muscheln abrutschen
18.08.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht PKW-Verglasung aus Plastik?
15.08.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie