Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Körperverträgliche Materialien für Rapid Prototyping in der Medizintechnik

02.10.2003


In Zellkulturen wird die Toxizität der Materialien überprüft



Zahnverblendungen, die direkt aus den Computerdaten des Patienten nach Maß gefertigt werden? Implantierbare Hörgeräte für das Innenohr per Mausklick? Für Rapid Prototyping (RP) eigentlich kein Problem. Das Verfahren kommt aus dem Maschinenbau und wird angewendet, um schnell und kostengünstig Prototypen aus dreidimensionalen Datensätzen herzustellen. Für medizinische Produkte fehlen aber bisher körperverträgliche Materialien - diese zu entwickeln, ist ein Ziel der Arbeitsgruppe "Rapid Prototyping" des Bonner Forschungszentrums caesar. An der Fachhochschule (FH) Bonn-Rhein-Sieg arbeitete die Forschungsgruppe "Cellular Engineering" um Professor Dr. Edda Tobiasch im Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften bereits an einem ähnlichen Problem, so dass sich eine Kooperation zwischen Ingenieuren und Biologen anbot. An der FH wird die Biokompatibilität der neuen Materialien, die bei caesar entwickelt werden, bereits in einem sehr frühen Entwicklungsstadium überprüft. Auf der internationalen Fachmesse für Biotechnologie "BioTechnica" in Hannover präsentieren caesar und die FH Bonn-Rhein-Sieg ihr Gemeinschafts­projekt vom 07.10. - 09.10.2003 (Halle 2, Stand D 30: Wissenschaftsregion Bonn).


Um ein RP-Modell zu erstellen, müssen zweidimensionale Daten wie Computer­tomografie- oder Kernspinaufnahmen in ein dreidimensionales Computermodell umgewandelt werden. Daraus wird im sogenannten Stereolithografieverfahren per Laser Schicht für Schicht aus flüssigen Kunststoffen das Objekt aufgebaut. Auch feine Strukturen werden so sehr genau dargestellt. Durch Folgeprozesse können weitere Materialien einbezogen werden.

Für die Fertigung medizinischer Produkte ist der Einsatz von biokompatiblen Materialien bei den RP-Prozessen von entscheidender Bedeutung. Die caesar-Wissenschaftler konzentrieren sich vor allem auf die Entwicklung nicht toxischer Photopolymere für die Stereolithografie, die je nach späterem Verwendungs­zweck den medizinischen Ansprüchen genügen müssen. Anwendungen für diese neuartigen Materialien sind beispielsweise medizinische Hilfsmittel, die in Kontakt mit Haut oder Körperflüssigkeiten treten.


An der FH Bonn-Rhein-Sieg werden die Materialien mit Hilfe verschiedener Metho­den, die "weit über die Standard-Prüfnormen hinausgehen", so Professorin Tobiasch, auf ihre Verträglichkeit geprüft. Entscheidend ist nicht nur die Frage nach der kurzfristigen toxischen Wirkung. Schwieriger festzustellen - und für man­che dieser Materialien fast noch wichtiger, weil sie unter Umständen lange im Kör­per der Patienten verbleiben - ist die Langzeitwirkung, das heißt, ob die Materia­lien nach einer gewissen Anzahl von Jahren Krankheiten fördern oder auslösen.

Zunächst wird in Zellkulturen die Toxizität der Materialien überprüft. Nur Stoffe, die diese Hürde genommen haben, werden weiterführenden Experimenten unterzogen. Die FH-Wissenschaftler konzentrieren sich dann vor allem auf neue molekular- und zellbiologische Methoden um festzustellen, ob die getesteten Polymere genetische Programme verändern, die den Zelltod (Apoptose) beeinflussen, oder ob die Erb­substanz selbst geschädigt wird.

Vor allem den Mechanismen, die die Apoptose beeinflussen, kommt eine Schlüs­selrolle zu. So führt zum Beispiel die pathologische Verminderung der Apoptose zu Krebserkrankungen, während die Hochregulierung dieses Programms zum unge­wollten Tod von Zellen führt und somit bei Erkrankungen wie Alzheimer, jugendlicher Diabetes oder manchen Autoimmunerkrankungen von Bedeutung ist.

Das internationale Forschungszentrum caesar (center of advanced european studies and research) aus Bonn hat 1999 die Arbeit auf­genommen. Mit inzwi­schen 180 Mitarbeitern forschen interdisziplinäre Teams in den Bereichen Biotechnolo­gie, Medizintechnik und Material­wissenschaften/Nanotechnologie. Forschung und industrielle Anwendung gehen Hand in Hand: caesar entwickelt innovative Produkte und Verfahren und unterstützt die Wissenschaftler bei Firmenaus­grün­dungen.

Die Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg wurde bereits 1995 gegründet. Rund 3.500 Studierende sind derzeit in 16 Studiengängen eingeschrieben. Unter anderem prä­gen zahlreiche Industriekooperationen das Profil der jungen Hochschule.

Weitere Pressemitteilungen und Fotos zum Downloaden finden Sie auch im Internet unter www.caesar.de/pressroom.

Sollten Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an:
Forschungszentrum caesar
Frau Francis Hugenroth
Ludwig-Erhard-Allee 2, 53175 Bonn
Telefon: 0228 / 96 56-135 Fax: -111
E-Mail: hugenroth@caesar.de

Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
Frau Eva Tritschler
Grantham-Allee 20, 53757 Sankt Augustin
Telefon: 02241-865-641 Fax: -86586-41
E-Mail: presse@fh-bonn-rhein-sieg.de

Frau Francis Hugenroth | Forschungszentrum caesar
Weitere Informationen:
http://www.caesar.de
http://www.fh-bonn-rhein-sieg.de

Weitere Berichte zu: Apoptose Medizintechnik Prototyping

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Laser World of Photonics 2017: Abhörsicher kommunizieren mit verschränkten Photonen
22.06.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht EMO 2017: Smarte Lösungen für Produktionsoptimierung und Sägetechnologie
20.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften