Informationstag Aktuelle Implantatentwicklung - Funktionalisierung von Materialien

15.02.2006 DECHEMA-Haus, Frankfurt am Main

Implantate haben in der modernen Medizin eine zunehmende Bedeutung. Sie helfen dem Patienten, nach Unfall, Krankheit oder altersbedingter Funktionseinschränkung wieder eine höhere Lebensqualität zu erreichen.

Beispiele dafür sind:

Schrauben und Platten nach Knochen-frakturen
Künstliche Gelenke nach Schädigung durch Arthrosen oder Unfälle
Gefäßstützen (Stents) bei Gefäß-verengungen.
Cochleaimplantate bei Hörverlust

Neue Werkstoffe müssen über verbesserte Eigenschaften oder andere Bauweisen verfügen, wenn sie sich von ihren Vorgängern abheben wollen. Ihre Entwicklung erfordert die intensive Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren, Naturwissenschaftlern und Medizinern.

Einsatzfähige Implantate müssen die folgenden Kriterien erfüllen

Mechanische Eigenschaften
Haltbarkeit
Biokompatibilität
Vermittlung spezifischer Funktionen

Viele Werkstoffe, die ideale mechanische Eigenschaften haben oder die geforderte Haltbarkeit aufweisen, verursachen durch Grenzflächenreaktionen zwischen Implantat und Gewebe Reaktionen, die zu einer Beeinträchtigung der Gewebeintegrität führen. Dies muss durch geeignete Modifikationen verhindert werden.

Eine der großen Herausforderungen in der derzeitigen Implantatentwicklung besteht darin, die Oberflächen so zu modifizieren, dass sie besondere Funktionen vermitteln.

Beispiele dafür sind

Vereinigung mit dem umliegenden Gewebe oder mit spezifischen Zellen davon
Freisetzung von antibiotisch wirkenden Substanzen
Anlockung bestimmter Zelltypen
Verhinderung unkontrollierbarer Gewebe-proliferation

Neben diesen Bedingungen ist zu beachten, dass die meisten Implantate lebenslang funktionstüchtig im Organismus verbleiben müssen.

Beim Info-Tag werden neue Ansätze zur Verbesserung von Implantatwerkstoffen z.B. durch eine gezielte Kontrolle der Grenzflächeneigenschaften vorgestellt und diskutiert. Diese sollen Anstöße für die weitere Entwicklung geben.