Herstellung von bioresorbierbaren Dünnschicht Gefäßstützen (Stents) aus Magnesiumlegierungen durch Magnetron-Sputter-Technologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Während dieser Arbeit wurden verschiedene Mg-Legierungssysteme hinsichtlich ihrer Tauglichkeit als potenzielles Material für die Anwendung als Dünnschichtgefäßstützen untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass es möglich ist, mithilfe des Magnetron-Sputterns Dünnfilme mit geeigneten mechanischen und korrosiven Eigenschaften abzuscheiden. Dabei zeigten besonders die Legierungssysteme mit Seltenen Erden wie Yttrium und Gadolinium Vorteile auf. Des Weiteren konnte ein neuartiges Kompositsystem entwickelt werden, das die hochduktilen Eigenschaften von reinem Dünnschichtmagnesium mit der Zugfestigkeit von Mg-Legierungen kombiniert. Des Weiteren wurde ein für die Anwendung als Gefäßstützen notwendiges Fertigungsverfahren entwickelt, das es ermöglicht freitragende und mikrostrukturierte Dünnschichten herzustellen. Ein mögliches Fügevefahren wurde ebenfalls demonstriert. Damit eröffnet sich ein weites Anwendungsfeld z.B. im „tissue engineering“-Bereich. Abschließend wurde eine Mg-Legierung hinsichtlich ihrer Ermüdungseigenschaften untersucht. Es wurde festgestellt, dass in korrosiven Medien wie künstlichen Körperflüssigkeiten Mg-Legierungen sehr schnell brechen, was ihren Einsatz als bioresorbierbares Material ausschließt. Es wird deswegen empfohlen die zwingend notwendigen vor Korrosion schützenden Beschichtungen zu entwickeln. Mit dieser Technik hergestellte Demonstratoren für bioresorbierbare Implantate liegen vor.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Polycrystalline and amorphous MgZnCa thin films, Corrosion Science 63 (2012), 243-238
Schlüter, K.; Zamponi, C.; Hort, N.; Kainer, K.U.; Quandt, E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.corsci.2012.06.005) - Untersuchung von biodegradierbaren Dünnschicht-Magneisumlegierungen, Dissertation, 2012
Schlüter, K.
- Mechanical properties and corrosion beahvior of fresstanding, precipitate-free magneisum WE43 thin films, Int. J. Mat. Res. 103 (2013), 286-292
Schlüter, K.; Zamponi, C.; Hapke, J.; Kainer, K.U.; Quandt, E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.3139/146.110860) - Corrosion performance and mechanical properties of sputter-deposited MgY and MgGd alloys, Corrosion Science 78 (2014), 43-54
Schlüter, K.; Shi, Z.;Zamponi, C.; Cao, F.; Quandt, E.; Atrens, A.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.08.027) - Magnetron sputtered biodegradable Mg-Ag thin films, Konferenzpaper, Magnesium Alloys and their Applications, 2015
D. Haffner, C. Chluba, E. Quandt, C. Zamponi
- Micropatterned freestanding magnetron-sputtered Mg-alloy scaffolds, BioNanoMat 16 (2015), 19-22
Haffner, D.; Zamponi, C.; Lima de Miranda, R.; Quandt, E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1515/bnm-2015-0007)
