Berlin, den 29.07.2010

	aktuell
	die woche
	leute
	kommentar
	archiv

die woche

02.03.2010 - MATERIALFORSCHUNG

Knochenhartes Biomaterial


Interferenzschrauben aus Poly- mildchsäure, Hydroxylapatit und medizinischem Edelstahl Bild: Fraunhofer IFAM

(kso) Fußballer, Skifahrer, Tennisspieler, sie alle fürchten einen Kreuzbandriss. Sind die Bänder im Knie lädiert, kommt der Sportler meist um eine Operation nicht herum, denn nur so kann man die Stabilität des Gelenks wiederherstellen. Bei der OP ersetzt der Arzt das gerissene Band durch ein Sehnenstück aus dem Bein und fixiert es mit einer Interferenzschraube am Knochen. Das Problem: Die Schrauben sind aus Titan. Häufig müssen Ärzte diese Metallteile nach einer Weile wieder entfernen oder durch neue ersetzen. Ein neuartiges Biomaterial, entwickelt am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen, kann diesen Schritt vermeiden: Es fördert den Aufbau von Knochen und ist zugleich abbaubar.

Die Fraunhofer-Forscher haben damit eine Schraube entwickelt, die der Körper gut verträgt und die sich mit der Zeit abbaut. "Wir haben Biomaterialien so verändert, dass man daraus mit einem speziellen Spritzgussverfahren robuste bioaktive und resorbierbare Schrauben formen kann", erklärt Dr. Philipp Imgrund, Leiter der Abteilung Biomaterial-Technologie am IFAM. "Je nach Zusammensetzung bauen sie sich innerhalb von 24 Monaten ab." In der Medizintechnik nutzt man schon abbaubare Schrauben aus Polymilchsäure. Ihr Nachteil: Durch den Abbau können sie Löcher im Knochen hinterlassen. Daher haben die Forscher das Material verbessert: Sie entwickelten ein spritzgießfähiges Komposit aus Polymilchsäure und Hydroxylapatit, einer Keramik, die Hauptbestandteil des Knochenminerals ist. "Dieses Komposit besitzt einen höheren Hydroxylapatit-Anteil und fördert das Einwachsen des Knochens in das Implantat", sagt Imgrund.

Die Ingenieure haben aus den Biomaterialien ein Granulat entwickelt, das man mit herkömmlichen Spritzgussverfahren präzise verarbeiten kann. So entfällt die bisher notwendige Nachbearbeitung, wie etwa das Fräsen. "Wir können die komplexe Geometrie direkt abformen", betont Imgrund. Das Ergebnis ist eine robuste Schraube. Die Eigenschaften dieses Prototypen sind sehr nah an der des Knochens: Mehr als 130 Newton pro Quadratmillimeter entspricht deren Druckfestigkeit - ein echter Knochen hält zwischen 130 bis 180 aus. Das Spritzgussverfahren hat zudem einen positiven Nebeneffekt. Für gewöhnlich muss das Pulverspritzgussbauteil nach dem Abformen bei sehr hohen Temperaturen von bis zu 1.400 Grad Celsius verdichtet werden. "Wir benötigen für unsere Kompositmaterialien nur 140 Grad", freut sich Imgrund.

Mehr im Internet:
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

<<<	Artikel versenden	Druckversion	>>>

magazin

termine

impressum

über uns

kurz gemeldet

Die EU-Kommission erwägt, den Mitgliedsstaaten freie Hand für Verbot oder Zulassung des Anbaus genetisch manipulierter Pflanzen zu geben. Dies teilte die Agrarkommissarin Mariann Fischer Boel in Brüssel mit.

Amerikanische Ärzte glauben, ei- nem Impfstoff gegen AIDS näher gekommen zu sein. Sie modifizierten ein menschliches Protein, das in abgewandelter Form auch bei Nachtaffen vorkommt und die Ausbreitung des HI-Virus bremst, derart, dass es die gleiche hemmende Wirkung entwickelt.

Ab sofort soll die Meteorologische Organisation der UNO (WMO), ein weltumspannendes Informationssystem über Klimadaten aufbauen. Dies beschloss die Weltklimakonferenz der WMO in Genf.

Die Spucke einer südamerikani- schen Zeckenart könnte die Krebsbe- kämpfung revolutionieren. Ärzte vom Butantan-Institut in Sao Paulo stellten fest, dass die Spucke Krebszellen abtötet.

Bei geschlossener Schneedecke fressen Kohlmeisen Zwergfledermäuse, die sich im Winterschlaf befinden. Diese flexible Anpassung an das Futterangebot haben Max-Planck-Ornithologen in einer Höhle in Ungarn beobachtet. Sobald anderes Futter verfügbar war, verloren die Meisen ihr Interesse an den Fledermäusen.

wissenswert

28.08.2009 - ÖKOLOGIE

Ökonomie für den Naturschutz

Wissenschaftler und das Bundesamt für Naturschutz fordern ökonomische Wertung ökologischer Leistungen. > mehr

scienzz dossiers aktuell

Gesichter der Goethezeit > mehr

Ungleiche Geschwister - Philosophie und Religion > mehr

Klassische Denker der Politik und Soziologie
> mehr

Das Papsttum - Glanz und Elend einer zweitausend- jährigen Geschichte
> mehr

Charles Darwin und der Streit um die Evolutions- theorie > mehr

Bilder, Worte, Wirklich- keiten > mehr

Weitere Scienzz Dossiers > mehr

kurz gemeldet

Neue Hinweise für eine Virus- Beteiligung bei Prostatakrebs glauben US-Forscher gefunden zu haben. Sie haben das Virus XMRV bei fast jedem dritten untersuchten Prostata-Krebspatienten gefunden. Sollte das Virus der Auslöser sein, könnte man eine Impfung entwickeln wie gegen Gebärmutterhalskrebs.

Im Dschungel von Papua-Neugui- nea entdeckten Wissenschaftler vom Smithsonian Nationalen Museum für Naturkunde in Washington ein Nagetier, das die Größe eines Dackels erreicht. Die Riesenratte misst gut 80 Zentimeter und wird anderthalb Kilogramm schwer.

Der Schwanz, den Geckos auf der Flucht vor Verfolgern abwerfen, kann noch bis zu einer halben Stunde lang tanzende Bewegungen vollführen und den Feind auf diese Weise ablenken, so Zoologen der Clemson University in South Carolina.

Auf Kuba wurden die fossilen Reste eines riesigen Krokodils gefunden, das vor 20 Millionen Jahren gelebt haben soll. Das zehn Meter lange Skelett wurde in der Provinz Sancti Spiritus entdeckt.

In einem erloschenen Vulkan auf der Osterinsel entdeckten Forscher der Universität von Manchester einen Steinbruch. Aus dieser Quelle könnten auch die roten Hüte stammen, die viele der legendären Riesenfiguren tragen, vermuten die Wissenschaftler.

Der deutsche Bundestag hat alle im Zweiten Weltkrieg gegen "Kriegsverräter" ausgesprochenen Urteile mit den Stimmen aller Fraktionen aufgehoben. Die Anlässe für diese Urteile reichten von politischem Widerstand und der Hilfe für verfolgte Juden über kritische Äußerungen über Krieg und Nazis bis hin zu Schwarzmarktgeschäften.

scienzz-partner

... LEUTE in scienzz

03.08.2009 - MATHEMATIK
Mit am Start bei der Leichtathletik-Weltmeisterschaft in Berlin

"Mathematik zählt, weil...du damit fast alles erklären kannst, vielleicht sogar deine gute Note in Sport", meint Mathematik-Professor Matthias Ludwig, Autor des Buches "Mathematik und Sport" und Mathemacher des Monats August der Deutschen Mathematiker Vereinigung. > mehr

wissenswert

17.07.2009 - ANTHROPOLOGIE

EVIDENCE
how do we know what we know?

"Evidence" ist eine Web- Ausstellung des Museums Exploratorium in San Francisco. Anhand einer Fallstudie wird erklärt, wie Wissenschaft funktioniert. Hierbei steht die Arbeit des Leipziger Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie zur Erforschung der menschlichen Ursprünge im Mittelpunkt. > mehr

Anzeigen