Wissenschaftler entwickeln neue Hochleistungsmaterialien für Medizinprodukte.
In der Karwoche wurden im Rahmen eines speziellen Förderprogramms des Bundesministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft 17 neue Research-Studios in den Bereichen Energie- und Ressourceneffizienz sowie Life Sciences und Medizintechnologie mit einem Fördervolumen von 15,8 Millionen Euro genehmigt. Ziel ist es, die in der Grundlagenforschung gewonnenen Erkenntnisse in marktfähige Innovationen umzusetzen wie beispielsweise in innovative Implantate und Prothesen – so der Forschungsschwerpunkt des jüngsten Research-Studios am Austrian Institute of Technology (AIT) in Niederösterreich.
Wachsende Anforderungen. Die Nachfrage nach Hochleistungsmaterialien für orthopädische, chirurgische, kardiovaskuläre und kieferchirurgische Medizinprodukte nimmt aufgrund der demografischen Entwicklung und der vermehrten Sportverletzungen stetig zu. Dadurch wachsen auch die Anforderungen an die biokompatiblen Materialien. Sie müssen einerseits einer Miniaturisierung und andererseits den strengen Richtlinien von Medizinprodukten hinsichtlich mechanischer und biologischer Eigenschaften sowie deren Reproduzierbarkeit bei der Herstellung standhalten.
Bessere Eigenschaften. Im neuen Projekt sollen Biomaterialien mit maßgeschneiderten Eigenschaftsprofilen entwickelt werden: Sie sollen ein optimiertes Design, eine längere Haltbarkeit im menschlichen Körper sowie verbesserte biomechanische Merkmale bieten. „Ziel unserer Forschung ist es, die Haltbarkeit von Implantaten zu verlängern und deren Versagensrisiko zu senken“, sagt Bernhard Mingler, der das neue Research-Studio am AIT leitet. „Den Patienten wird dadurch eine höchstmögliche Mobilität und Lebensqualität geboten.“
Den Forschern am AIT ist es bereits gelungen, das sogenannte Equal Channel Angular Pressing (ECAP)-Verfahren in Richtung industrieller Fertigung weiterzuentwickeln. Diese Schlüsseltechnologie ermöglicht die mechanische Umformung metallischer Stoffe. Der Werkstoff wird unter hohem hydrostatischem Druck durch einen abgewinkelten Kanal gepresst, wodurch eine ultrafeinkörnige Mikrostruktur entsteht, während die äußere Form des Stoffes nahezu erhalten bleibt.
Der Vorteil: eine wesentlich höhere Festigkeit, eine optimierte Anhaftung der Körperzellen und bessere Korrosionseigenschaften. Den Fokus richten die Wissenschaftler auf Materialien aus Titan und dessen Legierungen und auf Magnesiumlegierungen bei lastentragenden Implantaten. Da es sich um optimierte Materialien handelt, entfallen aufwendige Zulassungsverfahren.
Weitere Anwendungen. Potenzial für die Entwicklungen gibt es in mehreren Bereichen: „Wir sehen auch in anderen Branchen eine zukunftsträchtige Anwendungsmöglichkeit unserer Forschung, wie beispielsweise in der Automobil-, der Luftfahrt- und der Sportartikelbranche“, zeigt sich Mingler zuversichtlich.
in kürze
Research-Studios
sind in eine wissenschaftliche Trägerorganisation eingebettet. Hier soll grundlagennahes Wissen aufbereitet werden und über Kooperationsprojekte mit Unternehmen in marktfähige Innovationen fließen.
Schwerpunkte
am Austrian Institute of Technology, kurz AIT, als größter außeruniversitärer Forschungseinrichtung Österreichs sind zentrale Infrastrukturthemen wie Energy, Mobility, Health & Environment, Safety & Security und Innovation Systems.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 27.04.2014)