25.08.2009

Verbesserung der Langlebigkeit von Prothesen

Berlin/Iserlohn – Der Einsatz von Endoprothesen zählt zu den häufigsten orthopädischen operativen Eingriffen. Die Implantate, die dauerhaft im Körper bleiben, ersetzen meistens von Arthrose betroffene Hüft-, Knie- oder Schultergelenke. Forscher wollen jetzt ihre Verträglichkeit und Langlebigkeit verbessern.



Da die Prothesen über einen längeren Zeitraum im Körper verbleiben, werden an die verwendeten Werkstoffe hohe Ansprüche gestellt. Sie müssen verträglich sein, sollen keine Entzündungen hervorrufen und zudem eine lange Haltbarkeit besitzen. Vor dem Einsatz im menschlichen Körper werden die Materialien für die Implantate in Laborversuchen auf ihre Biokompatibilität untersucht. Dabei sei die Beurteilung von morphologischen Zell- und Gewebeeigenschaften im Kontakt mit dem Implantatwerkstoff ein entscheidender Faktor. „Die Beurteilung, ob ein Werkstoff für einen Anwendungszweck biokompatibel ist, übernimmt dabei ein speziell geschulter Laborant“, berichtet Prof. Dr. Eva Eisenbarth von der Fachhochschule Südwestfalen in Iserlohn. „In einem zeitintensiven Verfahren und in langwierigen Testreihen wird das Zellverhalten in Kontakt mit dem Werkstoff subjektiv bewertet.“
Der Nachteil dieser Vorgehensweise: Der Zeitaufwand sei hoch und durch die subjektive Bewertung durch Laboranten eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse schwierig. Hier setze das Projekt der Iserlohner Forscher an. In einem interdisziplinären Vorhaben wollen Physiker, Informatiker und Naturwissenschaftler der Hochschule ein Messverfahren entwickeln, das in der Lage sei, die für die Biokompatibilität der Werkstoffe wichtigen Zell- und Gewebeeigenschaften schnell und zuverlässig zu bestimmen. „Dabei bedienen wir uns der Disziplinen Bildverarbeitung und Künstliche Intelligenz“, erklärt Prof. Ulrich Lehmann, Leiter des Instituts Computer Science, Vision und Computational Intelligence in Iserlohn. „Das neuartige Messverfahren soll die Dynamik, die Zellenzahl pro Fläche und die Wachstumsgrößen objektiv bestimmen.“
Für die Entwicklung haben sich die Forscher drei Jahre Zeit gegeben. Im November soll das Projekt erstmals der Öffentlichkeit auf der Messe Medica vorgestellt werden.
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