Grenzflächeneffekte und Einwachsverhalten von Magnesiumschwämmen als bioresorbierbares Knochenersatzmaterial

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier; Professorin Dr. Andrea Meyer-Lindenberg; Professor Dr.-Ing. Peter Wriggers
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 271761343

Magnesiumbasislegierungen als resorbierbare Implantate für die Osteosynthese stehen nach wie vor im Forschungsfokus nationaler und internationaler Arbeitsgruppen. Bisherige In-vitro- bzw. In-vivo- Untersuchungen haben in Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung eine beeinflussbare Steuerbarkeit der Korrosion und eine gute Biokompatibilität ergeben. Ziel der hier beantragten Förderung ist es in diesem Zusammenhang, biodegradierbares Knochenersatzmaterial auf Grundlage der Legierungen LAE442 und MgLa2 in offenporigen Geometrien und für die Anwendung im unbelasteten und im belasteten spongiösen Knochen zu erproben. Eine wesentliche Größe werden in diesem Zusammenhang bioresorbierbare Beschichtungen spielen, die einerseits das Knochenwachstum stimulieren und andererseits die Korrosion des Mg-Implantats verzögern sollen. Hierbei werden insbesondere grenzflächennahe Wechselwirkungen zwischen Mg-Gerüst, Beschichtung und Empfängergewebe hinsichtlich der Größen Biomechanik, Biokompatibilität und Degradation detailliert untersucht. Daneben werden die im Knochenersatzmaterial ablaufenden zellulären Vorgänge mit besonderem Augenmerk auf das Zentrum detailliert betrachtet und histomorphometrisch im Hinblick auf die Knochenneubildung untersucht. Die Studien werden als Grundlagenuntersuchungen im bisher etablierten Kleintiermodell (Kaninchen) durchgeführt. In einem Anschlussprojekt sollen die erhaltenen Erkenntnisse nach Adaptierung und Optimierung der Prozesskette in das für den Menschen vergleichbare Großtiermodell Schaf überführt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen