Material- und Biomaterialentwicklung

Projektvorhaben

CellWund (geplanter Projektstart: 03.2021; F.O.M.)

Wundauflagen mit smartem Feuchtigkeitshaushalt

Die Behandlung chronisch offener Wunden erfordert eine hydroaktive Wundabdeckung, die in jeder Heilungsphase für optimale Bedingungen sorgt. Ein solcher Standard ist jedoch teuer und in Deutschland nicht etabliert. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer hydroaktiven Wundauflage auf Basis mikrofibrillierter Cellulose (MFC) als wirkstofffreies Medizinprodukt.

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Hygienewächter (geplanter Projektstart: 10.2019; FKT)

Keiner kam durch.

Bei der Aufbereitung von Mehrweg OP-Textilien ist u. a. die Barrierewirkung gegen Keime in trockenem Zustand (ISO 22612) zu prüfen. Diese Prüfung muss an externe Labore vergeben werden und belastet die Wirtschaftlichkeit der Aufbereiter. Eine einfache biochemische Methode könnte hier Abhilfe schaffen: Ein „DNA-Display“ ermöglicht die Visualisierung und Beurteilung der Keimpenetration in weniger als 5 min.

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Laufende Projekte

iTEX-4-MoRe (01.2020-12.2022; IGF-Nr. 21117 BR; DECHEMA)

Intelligente Textilien für Physiotherapie in der mobilen Rehabilitation

Anzahl und Dauer physiotherapeutischerAnwendungen reichen nicht aus, um dauerhafte Ergebnisse zu erzielen. Ein in Textil integriertes Monitoringsystemfür die häuslicheAnwendung zur Unterstützung von Patienten und Therapeuten bei der Bewertung der Übungsqualität. 

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Biokeramik (03.2019-08.2021; IGF-Nr. 20610 BR; DECHEMA)

Erzeugung von anisotropen Knochenersatzmaterialien unter Verwendung von calciumphosphathaltigen Hohlfasern

Bislang am Markt verfügbare Biomaterialien werden den anisotropen Eigenschaften des Knochengewebes nur wenig gerecht. Das Projektziel ist die Entwicklung von Prozessen zur Herstellung von Knochenersatzmaterialien nach dem Vorbild des natürlichen Knochens, welche eine verbesserte Bioresorbierbarkeit und Belastbarkeit aufweisen.

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EBIN (03.2019-08.2021; IGF-Nr. 20594 BR; DECHEMA)

Elektrochemische Bearbeitung für Implantatkomponenten aus Nickel-Titan-Legierungen

Die Integration von Nickel-Titan-Elementen in Implantaten erfordert häufig komplexe Geometrien, welche wiederum durch die Fertigungsverfahren der FGL-Komponenten limitiert sind. Projektziel: Ziel dieses Projektes ist die Herstellung komplexer FGL-Geometrien mit geringen Strukturgrößen bei gleichzeitiger Erhaltung der Aktorfunktionalität. 

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Ink-Eye (07.2019-06.2021; IGF-Nr. 20750 BG; F.O.M.)

3D-Polymerdruck von Brillengläsern

Die hohen Anforderungen an zu realisierende Transparenz und Formtreue verhindern bisher den Einsatz additiver Fertigung für optische Komponenten. Projektziel: Projektziel ist, am Beispiel von Brillengläsern, Polymere mit den benötigten Formtreuen (< 5 µm) und Rauheiten (< 5 nm ) sowie hoher Kratzfestigkeit zu drucken.

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MyringoSeal (02.2019-04.2021; IGF-Nr. 20533 BR; DECHEMA)

Biomimetische, langzeitresorbierbare und funktionale Trommelfellimplantate

Es existieren keine zugelassenen Trommelfellimplantate, die die biomechanischen (Schwingungsverhalten, Stabilität, Defektgröße) und biologischen Anforderungen an einen Trommelfellersatz erfüllen. Projektziel ist die simulations-gestützte Entwicklung einer flexiblen Technologie zur Realisierung biomimetischer, langzeitresorbierbarer funktionaler und stabiler Trommelfellimplantate.

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CP-Titan Grad 4+ (01.2018-04.2021; IGF-Nr. 19708 N; DECHEMA)

Biokompatible, Aluminium-und Vanadium-freie Titanlegierung auf Basis technisch reinen Titans für Medizintechnikanwendungen

Die am häufigsten in der Medizintechnik eingesetzten Titanlegierungen sind Ti Al6 V4 und Ti Al6 Nb7, die neben Titan Aluminium und Vanadium bzw. Niob enthalten. Bei einer Beschädigung der Oxidschicht eines entsprechenden Implantats können Metallionen in den Körper und damit in den Blutkreislauf gelangen. Aufgrund der negativen Auswirkungen von Aluminium auf den menschlichen Organismus und des zelltoxischen Verhaltens von Vanadium soll eine Aluminium- und Vanadium-freie Titanlegierung entwickelt werden, die neben Titan ausschließlich Legierungselemente enthält, die bereits im menschlichen Körper vorkommen oder für die keine negativen Auswirkungen bekannt sind.

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I3-Graft (04.2017-09.2019; IGF-Nr: 18774 BR; FKT)

Integrale Fertigung von maßgeschneiderten Implantaten für Aneurysmen

Die Behandlung krankhafter Erweiterungen von Gefäßen (Aneurysmen) erfolgt mit Stentgrafts. Die Gerüststruktur wird aktuell arbeitsintensiv und zeitaufwändig in Handarbeit eingenäht und verursacht hohe Implantatkosten. Im Projekt werden Lösungen für die geometrische Strukturausbildung integral gefertigter und komplexer patientenspezifischer Stentgraftsmittels simulationsgestützter Jacquard-Spulenschützen-Webtechnologie sowie eine modulare CAD-gestützte Prozesskette entwickelt.

Steckbrief

Abgeschlossene Projekte

Zahnfee (09.2016-12.2018; IGF-Nr. 19157 N; DECHEMA)

Kleben von zweiteiligen Abutments in der Zahnimplantologie

Ziel des Vorhabens war die Verbesserung der Alterungsbeständigkeit von Zirkoniumdioxid-Titan-Verklebungen an zweiteiligen Abutments und damit einhergehend die Reduzierung der Ausfallrate solcher Abutments im Einsatz optimierter und standardisierter Prozesse. Dabei wurde der Fokus auf eine Standardisierung des Prozesses und eine zusätzliche Verbesserung durch ein geeignetes Vorbehandlungsverfahren gelegt.

IGF-Erfolgsnote

GradedTi-13-13 (04.2014-09.2017; IGF-Nr. 18116 N; DECHEMA)

(α+ β)-Titanlegierung Ti Nb13 Zr13 mit gradierten Eigenschaften für den Einsatz als Implantatwerkstoff

Projektziel war die Einstellung gradierter mechanischer Eigenschaften in einem Implantat aus der Titanlegierung Ti-13Nb-13Zr, das das Anforderungsprofil von Implantatschaft und -kopf erfüllt. Zusätzlich sollte eine Oberflächenmodifikation erfolgen, um das Anwachsverhalten in den Knochen zu verbessern.

IGF-Erfolgsnote