Medizintechnik

Forscher optimieren Implantate aus Formgedächtnislegierung

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Diese schützt den Organismus vor allergischen Reaktionen, da sich nun keine freien Nickelionen mehr an der Oberfläche befinden. Die sich bei der Formgebung/Wärmebehandlung bildende thermische Oxidschicht ist dagegen deutlich dicker und ungleichmäßiger ausgeprägt und es kann eher zum mechanischen Versagen oder zu einer Nickelfreisetzung kommen. Darüber hinaus werden Gefäßimplantate heute häufig mit Medikamenten beschichtet, um das Infektionsrisiko zu verringern und damit das Einheilungsverhalten des Implantates zu verbessern.

Nach Optimierung des Stent-Elektropolierens soll Prozess Stand der Technik werden

Zurzeit elektropoliert die Gruppe um Frotscher geflochtene Stents. Bislang ist dies im industriellen Maßstab nicht möglich und NiTi-Geflechte werden ohne elektrochemische Behandlung eingesetzt.

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Eine Schwierigkeit beim Elektropolieren sind die Kontaktstellen der Drähte, denn der Elektrolyt kann dort nicht hingelangen. Daher haben die Medizintechniker eine Vorrichtung entwickelt, mit der das Geflecht beim Elektropolieren sowohl gestaucht als auch gestreckt werden kann. Dieses ermöglicht umfassende Behandlungen.

Die Wissenschaftler arbeiten an einer systematischen Studie über diesen Prozess und erste Zwischenergebnisse sind vielversprechend. Allerdings gibt es noch Optimierungspotenzial und die Gruppe um Frotscher konstruiert eine neue Elektropolierapparatur, speziell für Stents.

Elektropolieren erfordert noch Untersuchungen an vielen Parametern

Es gibt eine Vielzahl an Parametern, die durchgetestet werden müssen. Untersuchungsgegenstand sind: Elektrolyte, Temperatur, Strom, Spannung, Abstand von der Kathode sowie die Polierzeit. „Wir wollen diesen Prozess weltweit zum Stand der Technik machen“, meint Frotscher zu den Zielen und weist auf das große Interesse aufseiten der Industrie hin.

Für den lebensrettenden Einsatz im Menschen müssen die Implantate gründlich getestet werden, und das möglichst nahe an den physiologischen Bedingungen im Körper. So versuchen die Ingenieure, Mediziner und Naturwissenschaftler, die Lastannahmen im menschlichen Körper zu simulieren. „Wir untersuchen die mechanischen Belastungen im Zeitraffer mit einer höheren Frequenz unter möglichst realitätsnahen Bedingungen“, äußert Frotscher zur Untersuchungsstrategie.

Zum Untersuchungsspektrum gehört die Röntgendiffraktometrie, ebenso wie die Elektronenmikroskopie zur Untersuchung von Schäden bei der Herstellung und der zyklischen Belastung im Einsatz. Dieses Vorgehen ermöglicht dann den Industrietransfer, auch mit Bochumer Unternehmen.

Geflochtene NiTi-Stents eröffnen neue Möglichkeiten im Bereich der vaskulären Intervention. Gleichzeitig bieten sie Potenzial für Kostenreduktion in der Fertigung und damit letztlich für den Medizintechnikmarkt. Sie können konventionell hergestellte Stents ergänzen und zukünftig eine wichtige Rolle bei der Behandlung von Gefäßerkrankungen spielen.

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