Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Clausthaler Forscher entwickeln verschleißarmes Knieimplantat aus Titan

27.11.2013
Menschen werden immer älter. Um trotzdem die Lebensqualität zu erhalten, wachsen die Herausforderungen in der Medizintechnik. Beispielsweise steigt der Bedarf an künstlichen Kniegelenken. Wie lassen sich Verschleiß und Kosten eines solchen Gelenkersatzes reduzieren? Dieser Frage gehen Clausthaler Materialwissenschaftler in einem neuen Verbundprojekt nach.

Mit zwei Millionen Euro wird das Projekt „Osteofit – ein verschleißarmes knocheninduktives Knie-Implantatsystem auf Basis von Titan“ durch das Bundesforschungsministerium gefördert.



Etwa ein Drittel davon entfällt auf das Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik (IWW) der TU Clausthal, das von Professor Lothar Wagner geleitet wird. Gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft verfolgen die Harzer Forscher in dem Vorhaben mehrere Ziele.

So wollen sie das Einwachsverhalten der Implantate verbessern, aseptische Lockerungen, also Instabilitäten, die beispielsweise durch Abrieb verursacht werden, und allergische Reaktionen auf die benutzten Materialien verringern. Zugleich sollen die bisher hohen Herstellungskosten herabgesetzt werden.

Welcher wissenschaftliche Ansatz steckt dahinter? Bisher bestehen die Knieprothesen, die zwischen Ober- und Unterschenkelknochen eingepasst werden, zumeist aus Kobalt-Chromlegierungen. „In dem neuen Projekt soll geklärt werden, ob es technologisch möglich ist, durch Schleuderguss ein Kniegelenkersatz aus der für chirurgische Implantate verwendeten Titanlegierung Ti-6Al-4V herzustellen“, erklärt Dr. Manfred Wollmann. Der Werkstoff Titan zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Biokompatibilität aus. „Anschließende ortsspezifische Oberflächenbehandlungen, auch auf der knochenzugewandten Fläche, sollen zusätzlich zu einer verbesserten Integration des Implantats und einer längeren Lebensdauer führen“, ergänzt Diplom-Ingenieur Ulrich Raab. Bisherige Knieprothesen, die im Stolperfall das 20-fache des Körpergewichts aushalten müssen, werden derzeit nach zehn bis zwölf Jahren gewechselt.

Gemeinsam mit dem Projektträger, dem Verein Deutscher Ingenieure (VDI), haben sich alle Teilnehmer viel vorgenommen. Innerhalb der kommenden drei Jahre soll ein marktreifes Medizinprodukt entwickelt werden. Die Projektpartner decken deshalb die gesamte Wertschöpfungskette von der Entwicklung der Gusstechnologie bis zur Fertigung und Erprobung der Knieimplantate ab. Es bringen sich ein: die drei Unternehmen Peter Brehm, MedTitan, Medimet, die Vereinigung Access e. V., die Universität Ulm sowie die Titan-Experten des IWW.

Die an der TU vorgesehenen Arbeiten werden im Rahmen des Clausthaler Zentrums für Materialtechnik umgesetzt. Sie umfassen zum einen die Charakterisierung und Optimierung des Gussgefüges durch Wärmebehandlung. Daneben beschäftigen sich die Forscher damit, das für den Verwendungszweck geeignete Oberflächenprofil zu generieren und zu verfestigen. Sie schaffen so die Grundlage für eine innovative Verschleißschutzschicht durch Stickstoff-Ionenimplantation. Schließlich werden die fertigen Kniegelenke im Harz auf Ermüdung und Verschleißverhalten getestet. Für diese Versuche hat der VDI zusätzliche Mittel für einen biaxialen Prüfstand bewilligt. Die neue Anlage soll den medizintechnischen Bereich am Institut von Professor Wagner auch grundsätzlich stärken. Denn der Bedarf an technologischen Verbesserungen auf dem Gebiet von Implantaten wird, da ist sich die Fachwelt einig, insgesamt zunehmen.

Christian Ernst | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-clausthal.de
http://www.czm.tu-clausthal.de/forschung/projekte/ein-verschleissarmes-knocheninduktives-knieimplantatsystem-auf-basis-titan/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forscherin entwickelt elektronische Textilstruktur für Medizinprodukte
17.02.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Untergrund beeinflusst Halbleiter-Monolagen
16.02.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Im Focus: Weltweit genaueste und stabilste transportable optische Uhr

Optische Strontiumuhr der PTB in einem PKW-Anhänger – für geodätische Untersuchungen, weltweite Uhrenvergleiche und schließlich auch eine neue SI-Sekunde

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

Ökologischer Landbau: Experten diskutieren Beitrag zum Grundwasserschutz

17.02.2017 | Veranstaltungen

Von DigiCash bis Bitcoin

16.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Stammzellen verlassen Blutgefäße in strömungsarmen Zonen des Knochenmarks

17.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

LODENFREY setzt auf das Workforce Mangement von GFOS

17.02.2017 | Unternehmensmeldung

50 Jahre JULABO : Erfahrung – Können & Weiterentwicklung!

17.02.2017 | Unternehmensmeldung