Ein neuartiges Implantat aus Titanschaum ähnelt im Aufbau der Struktur im Knocheninneren. Dies macht es nicht nur weniger steif als herkömmliche massive Implantate. Es fördert auch das Einwachsen in den angrenzenden Knochen. Der Mensch wächst mit seinen Aufgaben. Dasselbe gilt für seine Knochen: Werden sie stärker belastet, entwickelt sich dichteres Gewebe. Titanschäume ersetzen künftig verletzte Knochen. Weniger stark beanspruchte Teile des Skeletts weisen eine geringere Knochendichte auf. Der Reiz der Belastung stimuliert das Wachstum der Matrix. Diesen Effekt wollen Mediziner künftig verstärkt nutzen, um Implantate dauerhafter und stabiler mit den Knochen des Patienten zu verbinden. Dafür muss der Knochenersatz jedoch so gestaltet sein, dass er ein Einwachsen begünstigt - mit Poren und Kanälen, durch die Blutgefäße und Knochenzellen ungehindert hindurchwachsen können. Material der Wahl bei Implantaten ist Titan der Legierung Ti6Al4V. Es ist langlebig, stabil und belastbar und wird vom Körper gut vertragen. Eher problematisch ist dagegen seine Verarbeitung: So reagiert Titan unter hohen Temperaturen mit Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff.
Intelligente Leichtbausysteme "Mit dem neuartigen Laserschmelzen aber können schlaue Strukturen aus festem Metall für einen künstlichen Knochen geschaffen werden", erklärt der Mediziner. Menschliche Knochen seien in ihrem Aufbau wahre Wunder der Natur. Ihnen nachempfundene Formen seien offenporige Raumgitter – ein Art Leichtbausystem. Titan im knochen english. Als "fließender Übergang" würden solche intelligenten Strukturen an den Kontaktflächen, mit denen das Implantat an den natürlichen Knochen angrenzt, gestaltet. So könne der gesunde Knochen rasch einwachsen, wodurch eine sichere Verbindung zum Kunstknochen entsteht. An der idealen biochemischen Beschichtung dafür tüftelt die Rostocker Firma DOT als dritter Projektpartner. Vielleicht schon in drei, vier Jahren könnten die Mecklenburger Knochen-Forscher erste Erfolge beim Einsatz ihrer speziell gebauten Kunst-Hüften im menschlichen Körper haben, wie Rainer Bader hofft. Klinische Anwendung sollen die neuartigen Knochenimplantate künftig aber auch an Knien, Schultern, Becken, Armen, Beinen oder gar im Kiefer zum Beispiel nach Tumoroperationen finden.
Mecklenburger Wissenschaftler arbeiten seit Ende 2012 gemeinsam in einem auf 18 Monate angelegten Forschungsprojekt an künstlich erzeugten Knochen mit möglichst lebensechten Strukturen, wie der Wismarer Werkstoff- und Verfahrensexperte Hansmann sagt. Erst die neue Technik des selektiven Laserschweißens mache einen solch filigran geschichteten Knochenaufbau aus feinstem Metallstaub möglich, betont der Professor. "Die Kunst besteht darin, die Struktur so weich, flexibel und elastisch wie die eines natürlichen Knochens, zugleich aber genauso stabil und belastbar zu bauen. " Individuelle Implantate Nicht von der Stange solle der Kunst-Knochen künftig kommen wie herkömmliche Gussteile, betont Hansmann. Ist Titan stärker als Knochen? (Gesundheit und Medizin). Vielmehr könnten die medizinischen Ersatzteile in ihrer Geometrie ganz auf den jeweiligen Patienten abgestimmt werden. Die nötigen Daten dazu liefern Aufnahmen eines Computertomografen. Mit diesen individuellen Werten des Patienten werde die rechnergesteuerte Laserschweißmaschine gefüttert, die dann das entsprechende Implantat aufbaut.
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