Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Magnesiumschwämme - kleine Poren, große Wirkung

21.01.2009
Forscher der Leibniz Universität Hannover entwickeln Magnesiumschwämme zur besseren Heilung bei Knochenbrüchen

Offenporig wie ein Schwamm, leicht wie eine Feder und belastbar wie ein menschlicher Knochen - Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Produktionstechnischen Zentrums Hannover arbeiten innerhalb des Sonderforschungsbereiches 599 an dem Thema "Magnesiumschwämme als bioresorbierbare Implantate".

Dahinter verbirgt sich eine Werkstoffstruktur, deren Eigenschaften ein schnelles Anwachsen am Knochen gewährleisten. Das Material löst sich während der Heilung des Knochendefektes von selbst rückstandsfrei im Körper auf.

Mehr als 700.000 Frakturen wurden laut Krankenhausdiagnose-Statistik 2006 in deutschen Krankenhäusern behandelt, darunter waren allein 50.000 gebrochene Hand- und Fußgelenke. Oft sind es komplizierte Verletzungen, die das Einsetzen von Stahl- oder Titanimplantaten notwendig machen. Bleiben diese Metallverbindungen über einen längeren Zeitraum im Körper, können sie zum Entzündungsherd werden. Deshalb sind Nachfolgeoperationen, wenn die Fraktur geheilt ist und der Nagel oder die Schraube wieder entfernt werden müssen, unausweichlich.

"Mit unseren Magnesiumschwämmen wollen wir dem menschlichen Knochen ziemlich nahe kommen", erläutert Dr.-Ing. Dirk Bormann, Leiter des Bereichs Biomedizintechnik und Leichtbau am Institut für Werkstoffkunde der Leibniz Universität Hannover. In seiner Hand liegt ein zwei Zentimeter langer Magnesiumstift, so dünn wie eine Salzstange. In dessen Oberfläche sind winzige Löcher erkennbar. Ein solcher Magnesiumschwamm mit poröser Struktur entsteht, wenn ein Platzhaltermaterial, z.B. Natriumchloridkörner, mit Magnesiumschmelze infiltriert wird und anschließend das Platzhaltermaterial herausgewaschen wird. Zwar hat das Stück Magnesiumschwamm den Durchmesser einer Salzstange, es ist aber längst nicht so zerbrechlich. "Metallische Schäume und Schwämme entsprechen dem natürlichen Aufbau von Knochenmaterial und bieten gute mechanische Festigkeiten", sagt Dr.-Ing. Bormann. Dies wurde anhand umfangreicher Stauch- und Zugversuche nachgewiesen. Das Korrosionsverhalten von Magnesium sei entscheidend für die Anwendung im medizinischen Bereich. Zudem verursachten Magnesiumlegierungen bei richtiger Auswahl keine allergischen Reaktionen im Körper.

Die Modelle der Magnesiumschwämme stellen die Maschinenbauer her, um sie anschließend gemeinsam mit den Forschungspartnern, dem Helmholtz Zentrum für Infektionsforschung (HZI), der Tierärztlichen Hochschule Hannover (TiHo) und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) zu testen. Das Zusammenspiel von Magnesium und organischen Zellen wird molekularbiologisch an Zellkulturen und histologisch im Tiermodell charakterisiert, um daraus Schlüsse für die Reaktionen im menschlichen Körper zu ziehen und zukünftige Einsatzgebiete zu definieren.

Ein weiterer Schritt in Richtung der Anwendung von Magnesiumschwämmen in der Medizintechnik wird mit einem Projekt getan, das im Frühjahr 2009 startet. Das Institut für Werkstoffkunde entwickelt gemeinsam mit Forschern aus Aachen und der Orthopädischen Klinik und Poliklinik der Medizinischen Hochschule Hannover sowie zwei Firmen Verfahren, bei denen die Poren der Schwämme mit einem medikamentbeladenen Polymer gefüllt werden können. Somit wird die Stabilität und Verträglichkeit der Implantate weiter gesteigert.

Dr. Stefanie Beier | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-hannover.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Wirkt die Biomechanische Stimulation?
21.02.2018 | Hochschule Offenburg, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Medien

nachricht Gefäßprothesen aus dem Bioreaktor
19.02.2018 | Leibniz Universität Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics