Institut für Werkstoffforschung
/imperia/md/images/hzg/institut_fuer_werkstoffforschung/banner_metallische_biomaterialien.jpg

Metallische Biomaterialien

Das Teilinstitut „Metallische Biomaterialien“ untersucht und entwickelt neue Implantatmaterialien auf Basis von Titan und Magnesium.

Magnesium bietet optimale Eigenschaften für die Verwendung als resorbierbares Implantatmaterial für medizinische Anwendungen in Orthopädie, Traumatologie und Kinderheilkunde.

Es hat ähnliche mechanische Eigenschaften wie der Knochen, ist ein essentielles Element für den menschlichen Körper und regt die Knochenneubildung
an. Um Magnesium als Implantatmaterial auf dem Markt zu etablieren, muss zunächst unter anderem das Ausgangsmaterial untersucht werden und geprüft werden.

Das Magnesium Innovations Center (MagIC) liefert das Ausgangsmaterial: die Magnesiumlegierung. Der Institutsteil „Metallische Biomaterialien“ untersucht die Faktoren, die zum Abbau des Magnesiums führen. Außerdem testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Eigenschaften der Magnesium-Legierung im Laborversuch.

Kontakt

Forschungsverbünde:

Helmholtz Virtuelles Institut MetBioMat

Vi Logo
Virtuelles Institut MetBioMat

RÅC - SynchroLoad

Synchroload Kp

Push out Test einer Mg-Schraube in Knochengewebe

SynchroLoad - Versagen bei abbaubaren metallischen Implantaten

Kooperation im Rahmen des Röntgen-Ångström-Clusters, einem deutsch-schwedischen Forschungsverbund auf dem Gebiet von Materialwissenschaften und Strukturbiologie.

Ziel dieses Projekts ist es, zu verstehen wie Abbau und Versagensmechanismen bei abbaubaren Mg Implanten zusammenhängen. In lebenden Systemen beeinflussen sich Korrosionsprozesse des Implantats und (Bio)Chemie des lebenden Gewebes auf eine höchst komplexe Weise. Daher wird die Schnittstelle von Gewebe und Implantat sehr umfangreich charakterisiert werden: biomechanisch ebenso wie morphologisch, biologisch und chemisch. Schließlich wird die Knochenstruktur noch vergleichend untersucht, um herauszufinden, welchen Einfluss verschiedene Implantatmaterialien auf das Gewebe haben.
Röntgen-Ångström-Cluster (engl.)

Verbundprojekt MgBone

MgBone graphical abstract

MgBone - Multimodale Bildgebung zur strukturellen Analyse der Knochenmodellierung induziert durch abbaubatre Magnesiumimplantate

Kooperation im Rahmen der Fördermaßnahme: Erforschung kondensierter Materie an Großgeräten. Es kooperieren das Molecular Imaging North Competence Ceter (MOIN CC) in Kiel, das Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) sowie das Department of Prosthodontics der Universität Malmö (MAH)

Gemeinsam soll eine Mess- und Auswerteumgebung und ein Kompetenznetzwerk geschaffen werden, mit deren Hilfe die biomechanische, biomedizinische, biochemische und physikalische Tauglichkeit innovativer Implantate evaluiert werden kann.

Graduiertenkolleg M4B - Materials for brain

Logo M4b

Materials for Brain: Dünnschichtbasierte Funktionsmaterialien für die minimal-invasive Therapie von Erkrankungen des Gehirns.

Kooperation der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) und des Helmholtz-Zentrum-Geesthacht (HZG).

Im Rahmen des Graduiertenkollegs sollen minimal-invasive, auf neuartigen Dünnschicht-Materialverbunden beruhende Behandlungsstrategien für Erkrankungen des Gehirns erforscht werden und zwar in einer Komplexität und Funktionalität, die über bisherige Ansätze deutlich hinausgeht. Die Realisierung solcher Behandlungsstrategien in der klinischen Medizin wäre ein Meilenstein in der Therapie dieser Erkrankungen. Die erfolgreiche Erforschung und Entwicklung solch zukunftsweisender Neuroimplantate stellt besondere, komplexe Anforderung an die verwendeten Materialien und erfordert daher eine sehr enge Vernetzung von Materialwissenschaft und Medizin (insbesondere den Neurowissenschaften), sowie neue Lösungsansätze und kreative Aufgeschlossenheit für den Blickwinkel des jeweils anderen Faches.