Kleine Poren, große Wirkung

Offenporig wie ein Schwamm, leicht wie eine Feder und belastbar wie ein menschlicher Knochen - Wissenschaftler des Produktionstechnischen Zentrums Hannover arbeiten an dem Thema "Magnesiumschwämme als bioresorbierbare Implantate".

Gebrochene Hand- und Fußgelenke sind oft komplizierte Verletzungen, die das Einsetzen von Stahl- oder Titanimplantaten notwendig machen. Bleiben diese Metallverbindungen über einen längeren Zeitraum im Körper, können sie zum Entzündungsherd werden. Deshalb sind Nachfolgeoperationen, wenn die Fraktur geheilt ist und der Nagel oder die Schraube wieder entfernt werden müssen, unausweichlich.

"Mit unseren Magnesiumschwämmen wollen wir dem menschlichen Knochen ziemlich nahe kommen", erläutert Doktor Dirk Bormann, Leiter des Bereichs Biomedizintechnik und Leichtbau am Institut für Werkstoffkunde der Leibniz Universität Hannover. In seiner Hand liegt ein zwei Zentimeter langer Magnesiumstift, so dünn wie eine Salzstange. In dessen Oberfläche sind winzige Löcher erkennbar. Ein solcher Magnesiumschwamm mit poröser Struktur entsteht, wenn ein Platzhaltermaterial wie Natriumchloridkörner mit Magnesiumschmelze infiltriert wird und anschließend das Platzhaltermaterial herausgewaschen wird.

Zwar hat das Stück Magnesiumschwamm den Durchmesser einer Salzstange, es ist aber längst nicht so zerbrechlich. "Metallische Schäume und Schwämme entsprechen dem natürlichen Aufbau von Knochenmaterial und bieten gute mechanische Festigkeiten", sagt Bormann. Dies wurde anhand umfangreicher Stauch- und Zugversuche nachgewiesen. Das Korrosionsverhalten von Magnesium sei entscheidend für die Anwendung im medizinischen Bereich. Zudem verursachten Magnesiumlegierungen bei richtiger Auswahl keine allergischen Reaktionen im Körper.

Das Zusammenspiel von Magnesium und organischen Zellen wird molekularbiologisch an Zellkulturen und histologisch im Tiermodell charakterisiert, um daraus Schlüsse für die Reaktionen im menschlichen Körper zu ziehen und zukünftige Einsatzgebiete zu definieren.

COMPAMED.de; Quelle: Leibniz Universität Hannover