Was sind bioaktive Werkstoffe?
T?glich sind wir von spannenden Wissenschaftsthemen umgeben. Mit dem Format ?Wissenssnack“ m?chten wir aktuelle wissenschaftliche Themen n?her beleuchten und mit unseren Expert*innen an der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ Osnabrück zusammen beantworten.
Marius Behnecke promoviert an der 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ im Bereich Kunststofftechnik und forscht an dem Zukunftsthema ?bioaktive Werkstoffe“. ?ber seine Forschung spricht er mit uns im folgenden Interview.
Was bedeutet bioaktiv?
Man unterscheidet ganz grob drei Klassen der Interaktion im biologischen System: ?Toxisch“, ?bioinert“ und ?bioaktiv“. Toxisch muss denke ich nicht weiter erkl?rt werden: Ist giftig! Bioinert hei?t es findet KEINE Wechselwirkung mit dem umgebenden System statt, zum Beispiel bei Edelst?hlen als Implanatmaterialien. Bioaktive Werkstoffsysteme hingegen sind in der Lage in einem biologischen System aktiv zu interagieren und beispielsweise bestimmte biologische Reaktionen hervorzurufen oder auch zu unterstützen.
Wo k?nnten bioaktive Werkstoffe eingesetzt werden?
Bioaktive Materialen sind ein wichtiges Element moderner Medizin: Angefangen bei bioaktiven Gl?sern, die Ionen freisetzen, um das Wachstum von neuem Knochengewebe zu stimuliert, über sich selbst aufl?sende Polymere für tempor?re Implantate oder Nahtmaterialien, bis hin zu Werkstoffen, die Wirkstoffe oder Lockstoffe für bestimmte Zelltypen freisetzen.
Was sind die gr??ten Herausforderungen in der Herstellung bzw. Verarbeitung? Woran arbeitet die 188篮球比分_188比分直播—激情赢盈中√ gerade?
Bioaktive Materialien findet man in allen Werkstoffklassen: Sowohl bei den Metallen als auch den Keramiken und natürlich auch in den Kunststoffen. Eine gro?e Herausforderung, die alle Materialien unabh?ngig vom Aufbau eint, ist die Komplexit?t des biologischen Systems. Eine Vorhersage ist meist aufgrund der unglaublich vielen Einflussfaktoren nicht m?glich. Erst eine Studie am lebenden Organismus kann wirklich zeigen, ob ein Material so funktioniert wie erwartet und die im realen Leben auftretenden Kr?fte und Lastf?lle aush?lt. In meinem Promotionsprojekt, das in das Forschungsprojekt 3D-Perm mündete, erprobe ich zum Beispiel verschiedene Methoden um aus Kunststoff 3D-gedrukte Implantatkomponenten so zu modifizieren, dass sie sich kn?chen?hnlich oder gar bioaktiv, statt bioinert oder toxisch verhalten. Hauptkomponente ist hierbei einerseits die Beimischung und Beschichtung mit Hydroxylapatit, der chemischen Verbindungen aus dem Knochen Gro?teiles besteht. Au?erdem arbeite ich an der Implementierung von Wirkstofffreisetzungssystemen, die Wirkstoffe genau da hinbringen, wo sie ben?tigt werden, statt ihn wie bisher üblich in Form einer Tablette, die ins Blut übergeht, im gesamten K?rper zu verteilen.
Von: Justine Prüne