C60-dotierte Metalloberfläche zur Senkung des Verschleißes endoprothetischer Implantate
Final Report Abstract
Das Ziel des Projektes lag in der Entwicklung einer neuartigen Oberfläche bzw. Beschichtung für metallische Gleitpaarungen in der Endoprothetik, um den Materialverschleiß zu reduzieren. Hierbei wurde die Idee verfolgt, dass Fulleren-Nanoteilchen, welche in die Oberfläche des Materials eingebracht werden, den reibungsbedingten Verschleiß senken könnten. Um die Fulleren-Nanoteilchen in die Oberfläche einzubringen, wurde das Verfahren der Dispersionsgalvanik zur Erzeugung einer Hartchromschicht gewählt, wofür zunächst ein geeigneter Elektrolyt entwickelt und geeignete Prozessparameter gefunden werden mussten. Nach Abschluss der Elektrolytentwicklung und Definition geeigneter Prozessparameter wurden Materialproben aus einer Kobalt-Chrom-Legierung (Standardmaterial in der Endoprothtetik) beschichtet und es fanden Verschleiß- und Reibungsmessungen in einem Pin-on-Plate-Prüfstand statt. Es zeigte sich, dass die Beschichtungen zu geringerem Verschleiß und einer geringeren Freitzung von Metallionen führten. Allerdings konnte nicht belegt werden, dass dieser Effekt auf die Fulleren-Nanoteilchen zurückzuführen ist, sondern vermutlich auf die erzeugten Hartchromschichten, da diese Schichten auch ohne die Zugabe der Fulleren-Nanoteilchen einen deutlich geringeren Verschleiß zeigten. Der verschleißreduzierende Effekt der Beschichtung kann durchaus als positiv bewertet werden und ein Anwendungspotential wird nicht ausgeschlossen. Allerdings stehen Metall-Metall-Gleitpaarungen der Endoprothetik derzeit grundsätzlich in der Kritik, da es bedingt durch den Verschleiß zu diversen Problemen in der klinischen Anwendung gekommen ist. Aufgrund der vermutlich geringen Akzeptanz einer neuen oder neuentwickelten metallischen Gleitpaarung wird derzeit von einer Weiterverfolgung dieser Thematik abgesehen.
