Analyse der Wirkung neuartiger bioaktiver Kalziumphosphat-Beschichtungen auf dieDegradation von Magnesium-basierten orthopädischen Implantaten

Die Verwendung biodegradierbarer Metalle wie Magnesium in Kombination mit bioaktiven Oberflächenbeschichtungen stellt einen vielversprechenden Lösungsansatz in der Entwicklung temporärer Implantate für die Fixierung von Knochenbrüchen dar. Für die Beschichtung dieser Grundstrukturen können Kalziumphosphate verwendet werden, um die Degradationsrate der Magnesiumimplantate zu kontrollieren. Durch die im Zuge der Degradation abnehmende Steifigkeit des Implantats werden die physiologischen Belastungen sukzessive auf das regenerierende Gewebe übertragen und somit der Heilungsprozess unterstützt. Oberflächenbeschichtungen aus Kalziumphosphaten haben sich als vorteilhaft herausgestellt, da hierdurch sowohl eine zusätzliche Anpassung der mechanischen Eigenschaften möglich ist, als auch das Knochenwachstum gesteigert wird. Ziel dieses Kooperationsprojekts „MagicCoat“ ist die Entwicklung der bioaktiven Beschichtungen mittels eines Beschichtungsverfahrens, welches eine effektive Adhäsion der Beschichtung an der Oberfläche der Magnesiumimplantate ermöglicht. Ziel ist hierbei die optimale Anpassung der mechanischen Eigenschaften sowie der Degradationskinetik an den jeweiligen Implantationsort. Zur Überprüfung der Degradation sowie des Einflusses der Oberflächenbeschichtung erfolgt zudem die Entwicklung geeigneter dynamischer in vitro Prüfstände. Die an den jeweiligen Standorten vorhandene Expertise im Bereich der Oberflächencharakterisierung, mechanischen Prüfung und Bioverträglichkeitsprüfung fließt hierbei in die Prüfstandentwicklung sowie Probencharakterisierung ein. Die erfolgreiche Durchführung des Projektes und Zusammenarbeit der Projektpartner soll eine effiziente Lösung der aktuellen klinischen Herausforderung temporärer Magnesiumimplantate ermöglichen. Durch die Herstellung entsprechender Implantate mit einer kontrollierten Degradation können die medizinische Versorgung verbessert sowie die postoperativen Therapiekosten in Deutschland und in der Ukraine reduziert werde.