Funktionale Kunststoffe für die Medizin

Knochendefekte überkritischer Größe stellen Chirurgen nach wie vor, vor große Herausforderungen, denn die zurzeit gängigen Ersatzmaterialien sind oftmals nicht effizient genug und weisen unzureichende Regenerationskapazität auf. Gerade im Zuge einer immer älter werdenden Bevölkerung, in der Patienten zunehmend eingeschränkte Spontanheilung aufweisen und aufgrund von Volkskrankheiten, wie Osteoporose, ist das Auffinden neuer Therapieansätze essentiell. Auch bei großen Knochendefekten nach Krebs- oder degenerativen Erkrankungen oder Traumata kann eine neuartige Therapie von großem Nutzen sein. Additive Fertigung erlaubt den hohen Anforderungen an Individualisierung für die Anfertigung passgenauer Implantate gerecht zu werden. Anstelle der Anpassung von Produktionswerkzeugen tritt das angepasste digitalisierte Design z.B. auf Basis tomographischer Aufnahmen.

Für die Anwendung als resorbierbares, nicht-tragendes Knochenimplantat wird ein durch Funktionalisierung plastifizierbares Polyaminosaccharid entwickelt welches mittels Schmelzbeschichtung (« Fused Deposition Modeling ») verarbeitbar sein soll. Resorbierbare Implantate machen eine zweite Operation zur Entfernung nach der Heilung überflüssig und beschleunigen so den Regenerationsprozess der Patienten. Resorbierbare metallische Alternativen auf der Basis von Magnesiumlegierungen sind zwar mechanisch belastungsfähiger, können sich jedoch auf den Heilungsprozess verlängernd auswirken und bei eventuell notwendigen Nachsorgeuntersuchungen, z.B. mittels Magnetresonanz- und Computertomographie, zu Artefakten führen.
Darüber hinaus entwickeln wir ebenfalls Materialien und Materialkombinationen für tragende Knochenimplantate, Orthesen und Prothesen. Lösungsansätze basieren auf der Kombination von klassischen Verarbeitungsverfahren, wie Spritzguss, mit additiven Verfahren u.a. auch Tapelegeverfahren.