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Fakultät Maschinenbau
Bioresorbierbare Implantate mit definiertem Korrosionsverhalten

Entwicklung einer bioresorbierbaren Magnesium-Knochenschraube mit einstellbarem Korrosionsverhalten mittels PEO (Plasma Electrolytic Oxidation)-Oberflächenmodifikation



Ein operativer Eingriff ist immer ein Risiko für die Patient:innen und bindet medizinisches Fachpersonal und damit auch Kosten. Bioresorbierbare Knochenschrauben mit definiertem Korrosionsverhalten sollen zukünftig die Anzahl notwendiger Operationen verringern, da nach dem Heilungsprozess eine zusätzliche Operation zur Entnahme des Implantats entfällt. Die geringe Korrosionsbeständigkeit von Magnesium kann in dieser Anwendung zum Vorteil genutzt werden, da die Implantate nach der Funktionsphase vollständig degradieren. Nachteilig ist jedoch das rapide und uneinheitliche Korrosionsverhalten, das infolge des drastischen Stabilitätsverlusts die Anwendung im menschlichen Körper erschwert. Der Einsatz einer Oberflächenmodifikation durch plasma-elektrolytische Oxidation (PEO) führt zu einem erhöhten Korrosionswiderstand und einer gleichmäßigeren Korrosionsmorphologie im Vergleich zum unbehandelten Magnesiumsubstrat. Die PEO-Oberfläche führt durch ihre poröse und spröde Struktur zu einer verfrühten Rissinitiierung unter zyklischer Belastung, wodurch das Korrosionsermüdungsverhalten herabgesetzt wird. Ziel dieses ZIM-Projekts ist es, einen Implantat-Prototyp mit definiertem Korrosions- und damit Korrosionsermüdungsverhalten zu entwickeln, um eine vollständige Knochenausheilung mit anschließender, vollständiger Implantat-Degradation zu gewährleisten.

Projektlaufzeit: 2022 bis 2024