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SFB 599: Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen
Fachliche Zuordnung
Medizin
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Förderung
Förderung von 2003 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5485789
Das Arbeitsprogramm gliedert sich in zwei Projektbereiche (R und D) gemäß der logischen Trennung in Resorbierbare (R; d.h. Temporäre) und Dauerimplantate (D) mit 5 bzw. 7 Teilprojekten auf.
-- In Projektbereich R werden resorbierbare Implantate entwickelt. Dabei wird durch die unterschiedliche Ausrichtung der Teilprojekte die ganze Bandbreite der Entwicklung abgedeckt. Die Werkstoffwissenschaften entwickeln in kontinuierlicher Rückkoppelung mit den anderen Disziplinen das originäre Material, dessen Strukturierung, Bearbeitung und Funktionalisierung im Hinblick auf den Anwendungsfall abgestimmt wird. Hierbei wird auch mit Simulations- und Berechnungsverfahren eine abstrakte Abbildung der Realität in Modellen angestrebt. Deren Ziel ist es, durch Vergleich, Abgleich und Annäherung die realen Abläufe und Verfahren so abzubilden, dass auftretende Probleme von Implantatwerkstoffen und Implantaten vorhergesagt und frühzeitig abgewendet werden können. Im Projektbereich R wird auch der Bezug zur Medizin im Hinblick auf den lebenden Organismus hergestellt, indem hier über die Thematiken Zellbiologie und Biokompatibilität die eingesetzten Materialien und Verfahren auf ihren Einfluss auf Zellen und Gewebe, z.B. durch die Resorption, untersucht und weiterentwickelt werden.
-- In Projektbereich D stehen Dauerimplantate im Mittelpunkt. Neben der Entwicklung von angepasstem Grundmaterial sind hierbei schon durch den Einsatzzeitraum des sich möglichst inert verhaltenden Werkstoffs besonders die Oberflächen das Hauptaugenmerk. So wird die Funktionsweise und Haltbarkeit jedes Implantats durch dessen Form maßgeblich vorgegeben. In diesem Projektbereich mit der Entwicklung von Material, Formgebung, Bearbeitung und Beschichtung werden besonders die erforderlichen Grenzflächeneigenschaften ermittelt, untersucht und schließlich anwendungsbezogen geschaffen.
-- In Projektbereich R werden resorbierbare Implantate entwickelt. Dabei wird durch die unterschiedliche Ausrichtung der Teilprojekte die ganze Bandbreite der Entwicklung abgedeckt. Die Werkstoffwissenschaften entwickeln in kontinuierlicher Rückkoppelung mit den anderen Disziplinen das originäre Material, dessen Strukturierung, Bearbeitung und Funktionalisierung im Hinblick auf den Anwendungsfall abgestimmt wird. Hierbei wird auch mit Simulations- und Berechnungsverfahren eine abstrakte Abbildung der Realität in Modellen angestrebt. Deren Ziel ist es, durch Vergleich, Abgleich und Annäherung die realen Abläufe und Verfahren so abzubilden, dass auftretende Probleme von Implantatwerkstoffen und Implantaten vorhergesagt und frühzeitig abgewendet werden können. Im Projektbereich R wird auch der Bezug zur Medizin im Hinblick auf den lebenden Organismus hergestellt, indem hier über die Thematiken Zellbiologie und Biokompatibilität die eingesetzten Materialien und Verfahren auf ihren Einfluss auf Zellen und Gewebe, z.B. durch die Resorption, untersucht und weiterentwickelt werden.
-- In Projektbereich D stehen Dauerimplantate im Mittelpunkt. Neben der Entwicklung von angepasstem Grundmaterial sind hierbei schon durch den Einsatzzeitraum des sich möglichst inert verhaltenden Werkstoffs besonders die Oberflächen das Hauptaugenmerk. So wird die Funktionsweise und Haltbarkeit jedes Implantats durch dessen Form maßgeblich vorgegeben. In diesem Projektbereich mit der Entwicklung von Material, Formgebung, Bearbeitung und Beschichtung werden besonders die erforderlichen Grenzflächeneigenschaften ermittelt, untersucht und schließlich anwendungsbezogen geschaffen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- D01 - Funktionalisierte Mittelohrprothesen (Teilprojektleiter Behrens, Peter ; Jacob, Hans-Georg ; Lenarz, Thomas ; Müller, Peter Paul ; Stieve, Martin )
- D02 - Entwicklung eines Elektrodenarrays für optimierte Elektroden-Nerv-Interaktion (Teilprojektleiter Chichkov, Boris ; Lenarz, Thomas ; Menzel, Henning )
- D03 - Rapid Prototyping von artikulären metallischen Endoprotheasen mit angepasster Elastizität - Kurztitel: Implantat Prototyping (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bunte, Jens ; Hurschler, Christof ; Ostendorf, Andreas ; Stukenborg-Colsman, Christina )
- D04 - Keramikimplantate (Teilprojektleiter Denkena, Berend ; Hurschler, Christof )
- D05 - Tribosystemoptimierung der Gleitpaarung künstlicher Gelenke - Kurztitel: Trivosystemoptimierung (Teilprojektleiter Nolte, Ingo ; Schmidt-jürgensen, Rune ; Windhagen, Henning ; Wirth, Carl Joachim )
- D06 - Numerische Simulation zum belastungsgerechten Design von Totalendoprothesen und Implantaten (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Behrens, Bernd-Arno ; Nolte, Ingo ; Stukenborg-Colsman, Christina )
- D07 - Implantatoberflächen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dempwolf, Wibke ; Gross, Gerhard ; Windhagen, Henning )
- D08 - Chemische Funktionalisierung dentaler Implantat-Abutments zur Reduktion der oralen Biofilmbildung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Abraham, Wolf-Rainer ; Menzel, Henning ; Stiesch, Meike )
- D09 - Herstellung, Bearbeitung und mechanische Prüfung von biometrischen Keramiken (Teilprojektleiter Behrens, Peter ; Denkena, Berend ; Menzel, Henning ; Ostermeier, Sven )
- D10 - Implantate mit variabler Steifigkeit (Teilprojektleiter Barcikowski, Stephan ; Gösling, Thomas ; Herzog, Dirk ; Hurschler, Christof ; Meier, Oliver ; Müller, Christian ; Wesling, Volker )
- D12 - Dentale Keramiken und Komposite (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Behrens, Peter ; Stiesch, Meike )
- D13 - Entwicklung, umformtechnische Fertigung und Erprobung von patientenindividuellen Hüftprothesenpfannen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bouguecha, Anas ; Stukenborg-Colsman, Christina ; Wefstaedt, Patrick )
- DR01 - Mg-Verbindungen auf Dauerimplantaten (Teilprojektleiter Hauser, Hansjörg ; Möhwald, Kai ; Windhagen, Henning )
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg Biomedizintechnik (Teilprojektleiter Behrens, Peter ; Wriggers, Peter )
- R01 - Magnesiumdegradation (Teilprojektleiter Bach, Friedrich-Wilhelm ; Bormann, Dirk ; Kietzmann, Manfred ; Lenarz, Thomas )
- R02 - Magnesiumschwämme als bioresorbierbare Implantate (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bormann, Dirk ; Hauser, Hansjörg ; Jacob, Hans-Georg ; Meyer-Lindenberg, Andrea ; Windhagen, Henning ; Wriggers, Peter )
- R03 - Zellbiologische Bewertung von mikrostrukturierten Kardiovaskulären Implantaten auf Eisenbasis - Kurztitel: Eisenresorption (Teilprojektleiter Hauser, Hansjörg ; Lubatschowski, Holger ; Peuster, Matthias )
- R04 - Funktionsangepasste Bearbeitung medizinischer Implantate (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Denkena, Berend ; Meyer-Lindenberg, Andrea ; Thorey, Fritz )
- R06 - Degradable Osteosynthese-Systeme (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Meyer-Lindenberg, Andrea ; Reifenrath, Janin ; Thorey, Fritz ; Windhagen, Henning ; Wriggers, Peter )
- R07 - Stabilisierende Magnesiumstrukturen zur Unterstützung von kardiovaskulärem Gewebeersatz im Hochdrucksystem (Teilprojektleiter Hassel, Thomas ; Haverich, Axel ; Wriggers, Peter )
- R08 - Steuerung der Degradation und Wirkungsmechanismen von medizinischen Implantaten aus Magnesiumlegierungen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Glasmacher, Birgit ; Hauser, Hansjörg ; Kietzmann, Manfred )
- T01 - Entwicklung und Herstellung mikrostrukturierter Elektrodenoberflächen zur Reduktion des Bindegewebswachstums auf Cochlea-Implantaten (Teilprojektleiter Chichkov, Boris ; Stöver, Timo )
- T02 - Nanofunktionalisierung fertig montierter Cochlea-Implantate für optimierte Elektroden-Nerven-Interaktionen (Teilprojektleiter Chichkov, Boris ; Lenarz, Thomas ; Paasche, Gerrit )
- T03 - Design, prozesssichere Herstellung und Einsatzverhalten lasttragender resorbierbarer Großfragmentschrauben aus Magnesium (Teilprojektleiter Denkena, Berend ; Windhagen, Henning )
- T04 - Innovative Schleifwerkzeuge für das Innenformschleifen komplex geformter Biokeramiken (Teilprojektleiter Denkena, Berend )
- T05 - Entwicklung von Methoden zur Herstellung und automatisierten Bearbeitung schädigungstoleranter, gehipter Zr02-Keramiken für Dentalanwendungen (Teilprojektleiter Köhler, Jens )
- Z01 - Verwaltung / Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Lenarz, Thomas )
- Ö - Öffentlichkeitsarbeit in Sonderforschungsbereichen (Teilprojektleiter Schilling, Tobias )
Antragstellende Institution
Medizinische Hochschule Hannover
Beteiligte Hochschule
Hochschule Hannover
Fakultät IV - Wirtschaft und Informatik; Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover; Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover; Technische Universität Braunschweig
Fakultät IV - Wirtschaft und Informatik; Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover; Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover; Technische Universität Braunschweig
Beteiligte Institution
Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI); Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Sprecher
Professor Dr. Thomas Lenarz