HAV-Implantat

29.07.2024

Am 01.08.2024 startet am LHM das ZIM-Projekt "HAV-Implantat - Hasiso / Lasergestützte Beschichtung mit dotierten Kohlenstoffschichten und Funktionalisierung durch Oberflächenstrukturierung" mit einer Laufzeit von zwei Jahren.

Zielstellung sind minimal-invasive (knochenerhaltende) Schultergelenks-Implantate aus Edelstahl (ISO 5832-1) als Typenvertreter, deren Oberflächen mittels Laserstrukturierung und Laserpulsabscheidung (PLD) hinsichtlich biologischer Eigenschaften wie Osseointegration, antibakterieller Wirkung und Vermeidung post-prothetischer Infektionen (PPI) optimiert werden. Dadurch soll sowohl die Standzeit der Implantate also auch der Patient:innenkomfort erhöht werden. Die antibakterielle Wirkung soll durch ein ebenfalls lasergestütztes Dotierungsverfahren für per PLD abgeschiedene kohlenstoffbasierte Hartstoffschichten geschehen. Dabei werden u.a. Silberionen in die Kohlenstoffmatrix implantiert. Für eine Hybridwirkung der Oberfläche hinsichtlich gesteigerter Osseointegration sollen gezielt mittels Laser direkt strukturierte Oberflächenstrukturen eingebracht werden. Projektleiter am Laserinstitut Hochschule Mittweida ist Prof. Steffen Weißmantel, Partner sind die Wersoma GmbH aus Magdeburg, die Mechanische Metallbearbeitung Mierwald GmbH aus Schönebeck sowie die Otto-von-Guericke Universität Magdeburg.

Kugelausschnitt der Femur-Komponente eines Hüftgelenkimplantats aus CoCr28Mo6, beschichtet mittels PLD mit 6 µm a-C und 2 µm ta-C als Deckschicht sowie mittels Femtosekundenlaser hergestellter Ripple in der Deckschicht.

Per Femtosekundenlaser mit Ripple versehenes Kniegelenkimplantat des Femurknochens aus CoCr28Mo6. Die Ripple wirken reibungsreduzierend und können das Bakterienwachstum hemmen.

Mittels Femtosekundenlaser erzeugte Ripple in der 2 µm starken ta-C-Deckschicht einer mit 8 µm amorphen Kohlenstoff beschichteten, flachen CoCr28Mo6-Probe.

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