Magnesium als Textil

25.10.2023

In der Medizintechnik werden Implantate zur Wiederherstellung und Stabilisierung von Körperfunktionen eingesetzt, z.B. um Blutgefäße oder Verbindungen zu Organen zu öffnen. Da die Implantate aber Fremdkörper im Patienten sind, können sie leider auch zu dauerhaften Problemen führen, wie z.B. Entzündungen, zusätzlich notwendige Operationen zum Austausch, Migration der Implantate bei Kindern und Jugendlichen und viele mehr.

Degradierbare Implantate wären für Patienten im Wachstum oder bei Langzeitkomplikationen mit herkömmlichen Implantaten ein großer Gewinn. Übliche Implantate können aus Metall, Polymer oder Keramiken sein und werden hauptsächlich im Skelettbereich eingesetzt. Besonders bekannt sind Nickel-Titan-Legierungen für elastisches Strukturverhalten, bei den Polymeren z.B. Polyethylen für hohe Abriebfestigkeit oder Polytetrafluorethylen (PTFE) für besonders geringe Reibung, aber auch zahlreiche andere Kunststoffe sind im Einsatz. Keramik kennt man als Knochenersatzmaterial, für Hüftgelenkskugeln oder beim Zahnersatz.

Zur Erforschung vielversprechender, degradierbarer Implantatmaterialien wurde nun eine Studie vom Institut für Textiltechnik der Universität Aachen (RWTH) durchgeführt. Die Biokompatibilität, Degradationszeit und das mechanische Verhalten (Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul) sind dabei wichtige Parameter für die potenziellen Implantatmaterialien.

Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften wurde an Magnesium in Form von Draht für textile Strukturen bzw. Implantate geforscht. In der Studie wurde die Verarbeitbarkeit (mechanische und tribologische Eigenschaften) und die Eignung der Produkteigenschaften der textilen Strukturen für relevante klinische Indikationen untersucht. Es zeigte sich, dass Magnesium sich gut in textilen Fertigungsverfahren verarbeiten lässt und Mg-Draht basierte Stentimplantate eine geringe Ermüdungsneigung aufweisen und auch bei 200 Zyklen eine vollelastische Strukturstabilität der textilen Strukturen aufweist. Als Fazit wurde gezogen, dass Magnesium als Implantatmaterial für drahtbasierte (Stent-)Implantate ein Werkstoff mit hohem Innovationspotenzial ist.

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