Gesund mit Neuen Materialien

Quelle: Cluster Neue Werkstoffe

Innovationen im Medizinbereich stellen besonders hohe Anforderungen an die Qualifizierung von Materialien, Prozessen und Produkten. Dies hat zur Folge, dass viele Materialtypen speziell für diesen Bereich entwickelt oder optimiert werden müssen.

Bildquelle: Corin Germany GmbH

 

Die konkreten Anforderungen an die Werkstoffe sind abhängig von ihrem Einsatz und variieren erheblich, beispielsweise zwischen medizinischen Untersuchungs- oder Analysegeräten, der Orthopädietechnik oder der Endoprothetik.

Für eine Vielzahl von Anwendungen gilt, dass Materialien korrosionsbeständig sein müssen und nicht mit Reinigungs- und Desinfektionsmitteln sowie zahlreichen Lösungsmitteln reagieren dürfen. Medizintechnische Geräte und Gebrauchsmaterialien werden regelmäßig mit den gängigen Sterilisationsverfahren wie Heißluft- oder Dampfsterilisation, Ethylenoxid oder energiereicher Strahlung behandelt. Weitere Anforderungen gibt es beispielsweise bei der Endoprothetik. Implantatmaterialien dürfen keinesfalls biotoxisch, sondern müssen biokompatibel bzw. bioinert sein und dürfen keine Abstoßungsreaktionen hervorrufen. Zudem müssen sie gut in die jeweilige Struktur im Körper integrierbar sein. Da Implantate so lange wie möglich ihre volle Funktionalität behalten sollen, um weitere operative Eingriffe zu vermeiden, müssen sowohl Material- als auch Funktionseigenschaften über einen langen Zeitraum sichergestellt werden.

Körperfunktionen nachzustellen ist ein weiteres Entwicklungsfeld für Neue Materialien. Beim Tissue Engineering beispielsweise, der Züchtung von Gewebe und Organen in-vitro für den Einsatz im menschlichen Körper, wird ein strukturelles Gerüst mit lebenden Zellen besiedelt und in einem Nährmedium mit Wachstumsfaktoren kultiviert. Um hier erfolgreich Ideen in Produkte umsetzen zu können, ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit von Medizinern, Biologen und Materialwissenschaftlern erforderlich.

 

Kunststoffe – vielseitig, individuell, kostengünstig

Trends im Medizinbereich sind unter anderem die Funktionalisierung und Biologiesierung von Oberflächen, der vermehrte Einsatz von Keramik, Kunststoffen und Verbundmaterialien. Der Einsatz Neuer Materialien oder deren Weiterentwicklung geht dabei häufig mit der Entwicklung und Anpassung der Herstellungsprozesse einher. Ein großer Vorteil polymerer Materialien ist ihre hervorragende Verarbeitbarkeit sowie die Möglichkeit, maßgeschneiderte Eigenschaften zu realisieren. In einfachen und massenproduktionsfähigen Prozessen kann ein breites Spektrum von Formen und Geometrien für medizintechnische Produkte mit genau definierten Eigenschaften generiert werden.

 

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