Wissen
Wir verwenden Cookies und Analysetools, um die Nutzerfreundlichkeit der Internetseite zu verbessern und passende Werbung von watson und unseren Werbepartnern anzuzeigen. Weitere Infos findest Du in unserer Datenschutzerklärung.
DLC, Implantate, Bandscheiben, Nanoscale Materials Science, Kerstin Thorwarth0

Empa-Forscherin Thorwarth mit den Implantaten. Bild: Flickr/Empa

Halten ein Leben lang

Schweizer Forscher entwickeln Gelenk-Implantate ohne Ablaufdatum



Künstliche Gelenke haben eine begrenzte Lebensdauer. Das Material verschleisst, Abriebpartikel können unerwünschte Immunreaktionen auslösen. Nach einigen Jahren müssen viele Hüft- oder Kniegelenke wieder ersetzt werden. Bei den meisten Implantaten kann dieser Eingriff bis zu dreimal wiederholt werden.

Deutlich komplexer sind indes Bandscheiben-Implantate, die nach ihrem «Verfallsdatum» nicht einfach ausgewechselt werden können und bisher in den meisten Fällen versteift werden mussten. Dies schränkt die Bewegungsfreiheit der Patienten massiv ein. 

Forschern der Empa ist es nun gelungen, bewegliche Bandscheiben-Implantate so zu beschichten, dass sie keinerlei Abrieb zeigen und erst noch ein Leben lang halten, wie die Empa mitteilt

Superharte Beschichtung

Schon früher hatten diverse Hersteller versucht, die Lebensdauer von Implantaten durch eine superharte Beschichtung aus DLC («diamond-like carbon») zu verlängern – mit katastrophalen Resultaten. 

«Wir haben das halbe Periodensystem durchprobiert.»

Kerstin Thorwarth, Empa

Dies lag aber nicht an der Beschichtung selber, sondern am Haftvermittler – also der Schicht zwischen der DLC-Beschichtung und dem Metallkörper. Der Haftvermittler bestand bislang aus Silizium und korrodierte im Lauf der Jahre, was zu einem stärkeren Abrieb und als Folge davon zu Knochenschwund führte. 

Die Suche nach einem geeigneten Ersatzmaterial für das Silizium sei schwierig gewesen, sagt Empa-Forscherin Kerstin Thorwarth: «Wir haben das halbe Periodensystem durchprobiert.» Das Ziel sei gewesen, einen Haftvermittler zu finden, der ein Leben lang im Körper halte. Erfolg hatten die Forscher schliesslich, als sie Tantal als Haftvermittler einsetzten. 

DLC, Implantate, Bandscheiben, Nanoscale Materials Science, Kerstin Thorwarth0

Drei unterschiedliche Bandscheiben-Implantate: Rechts ein unbeschichtetes Implantat, in der Mitte ein DLC-beschichtetes Implantat mit Silizium als Haftvermittler, links das von der Empa optimierte beschichtete Implantat.  Bild: Flickr/Empa

«Die Bandscheibe ist das heikelste Gelenk für Implantate.»

Kerstin Thorwarth, Empa

100 Jahre einsatzfähig

Das Implantat wurde einem harten Test unterworfen: Die Empa-Forscher stellten in einem eigens hierfür konstruierten Gelenksimulator 100 Millionen Zyklen nach, was ungefähr 100 Jahren Bewegung entspricht. Das kleine Bandscheibenimplantat hielt stand und blieb ohne Abrieb und Korrosion vollständig einsatzfähig.

Bald soll der neue Haftvermittler in Kombination mit DLC-Beschichtungen auch bei anderen Gelenken zum Einsatz kommen. «Die Bandscheibe ist das heikelste Gelenk für Implantate. Weil sich Tantal hierbei so gut bewährt hat, kann das DLC-Projekt nun auf andere Gelenke angewandt werden», erklärt Thorwarth. (dhr)

DLC, Implantate, Bandscheiben, Nanoscale Materials Science, Kerstin Thorwarth0

100 Millionen Zyklen: Eigens für die Implantate konstruierter Gelenksimulator.  Bild: Flickr/Empa

DANKE FÜR DIE ♥

Da du bis hierhin gescrollt hast, gehen wir davon aus, dass dir unser journalistisches Angebot gefällt. Wie du vielleicht weisst, haben wir uns kürzlich entschieden, bei watson keine Login-Pflicht einzuführen. Auch Bezahlschranken wird es bei uns keine geben. Wir möchten möglichst keine Hürden für den Zugang zu watson schaffen, weil wir glauben, es sollten sich in einer Demokratie alle jederzeit und einfach mit Informationen versorgen können. Falls du uns dennoch mit einem kleinen Betrag unterstützen willst, dann tu das doch hier.

Würdest du gerne watson und Journalismus unterstützen?

(Du wirst zu stripe.com umgeleitet um die Zahlung abzuschliessen)

Oder unterstütze uns mit deinem Wunschbetrag per Banküberweisung.

Nicht mehr anzeigen

Das könnte dich auch noch interessieren:

Abonniere unseren Newsletter

0
Bubble Weil wir die Kommentar-Debatten weiterhin persönlich moderieren möchten, sehen wir uns gezwungen, die Kommentarfunktion 24 Stunden nach Publikation einer Story zu schliessen. Vielen Dank für dein Verständnis!
0Alle Kommentare anzeigen

Überträgt sich das Coronavirus über Luft oder über Oberflächen? Das sagt die Wissenschaft

Das Coronavirus verbreitet sich auf der ganzen Welt. Überall suchen Forscher nach möglichen Heilmitteln und Impfungen gegen die Lungenkrankheit Covid-19. Damit ein medizinischer Durchbruch gelingt, müssen die Wissenschaftler aber zu allererst das neuartige Virus verstehen.

Dabei spielt die Frage, wie sich das Virus verbreitet, eine sehr wichtige Rolle für die Prävention. Wenn wir Übertragungsherde frühzeitig erkennen und eindämmen können, verlangsamen wir dadurch die Verbreitung von …

Artikel lesen
Link zum Artikel