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Biomaterialien und Oberflächenbeschichtungen von Implantaten zur Verbesserung der Implantat-Knochen-Interaktion

Zeitschrift: Osteologie
ISSN: 1019-1291
Thema:

Implantat und Knochen

Ausgabe: Hefte von 2015 (Vol. 24): Heft 3 2015 (143-206)
Seiten: 163-169

Biomaterialien und Oberflächenbeschichtungen von Implantaten zur Verbesserung der Implantat-Knochen-Interaktion

A. A. Kurth (1), K. Michalke (1)

(1) Themistocles Gluck hospital, Fachklinik für Gelenk-, Wirbelsäulen- und Knochenerkrankungen, Ratingen

Stichworte

Biomaterialien, Osseointegration, Implantat-Knochen-Interaktion, Oberflächenbeschichtungen

Zusammenfassung

Seit mehreren Jahrzehnten werden metallische und keramische Implantate in den menschlichen Knochen eingebracht, um dort bestimmte Aufgaben und Funktionen dauerhaft zu erfüllen. Sie sollen über mehrere Jahre oder Jahrzehnte im menschlichen Organismus als Gellenkersatz oder Zahnersatz dienen. Um ihre Funktion zu erfüllen, müssen sie vom Körper angenommen und in den Knochen eingebaut werden. Diesen Vorgang nennt man Osseointegration. Das bedeutet, dass sich zwischen dem Knochen und der Implantatoberfläche ein fester Verbund ausbildet. Demzufolge sind bestimmte Voraussetzungen an das jeweilige Implantat, wie Biokompatibilität und mechanische Festigkeit gestellt. Der Kurz- und Langzeiterfolg von Implantaten ist abhängig von der Stabilität der Implantatverankerung im Knochengewebe. Da die Oberfläche eines Implantats in Kontakt mit dem umliegenden Gewebe steht, spielen Oberflächeneigenschaften wie z. B. chemische Zusammensetzung, Topografie, Rauigkeit, Porosität oder Oberflächenenergie eine entscheidende Rolle. Über die vergangenen Jahrzehnte wurde auf diesen Gebieten viel wissenschaftlicher Aufwand betrieben, um die Osseointegration von Implantaten zu beschleunigen und zu verbessern. Die neuesten Entwicklungen beinhalten bioaktive Oberflächenbearbeitung, die Verwendung von extrazellulären Matrixmolekülen und Wachstumsproteine wie z. B. BMPs, die auf die Implantatoberfläche aufgebracht werden. Ein Teil der neuen Methoden befindet sich in der klinischen Erprobung und ein Teil wird bereits sehr erfolgreich in der klinischen Routine der Endoprothetik eingesetzt.

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