Erfolgreich abgeschlossenes Projekt LifeLongJoints
Siliziumnitrid-Beschichtungen für eine verbesserte Implantatfunktion
Auftraggeber: Europäische Kommission – 7. Rahmenprogramm
Gelenkersatz stellt einen medizinischen Markt von mehr als 14 Milliarden Euro pro Jahr dar, der aufgrund der demographischen Entwicklung und der alternden Bevölkerung voraussichtlich steigen wird. Allerdings ist der Markt für Revisionen, bei denen Gelenkprothesen ersetzt werden, schneller gewachsen als der Markt für Primärinterventionen. Die Hauptursache für diese Revisionen ist, dass alle Gelenkersatzteile anfällig für Verschleiß sind, der zum Verlust der Implantatfunktion führt. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich eine ungünstige oder extreme Belastung nachteilig auf die Implantatleistung auswirkt. Daher kommt es immer noch zu häufig zu einem Versagen der Implantate, was den Schluss zulässt, dass ihre Langlebigkeit und Zuverlässigkeit verbessert werden muss. Die Prämisse dieses Vorschlags ist die Erkenntnis, dass Verschleiß und Korrosion eine unvermeidliche Folge aller Implantatschnittstellen innerhalb des heutigen vollständigen Gelenkersatzes sind. Zur Überwindung dieses Problems besteht unser neuartiger Ansatz in der Verwendung von Siliziumnitrid-Beschichtungen, bei denen die hohe Verschleißfestigkeit dieses Materials in Kombination mit der Löslichkeit der freigesetzten Siliziumnitrid-Verschleißpartikel das Gesamtpotenzial für unerwünschte Gewebereaktionen reduziert. In dieser Arbeit wird eine Vielzahl von Beschichtungen auf Siliziumnitridbasis für verschiedene tribologische Szenarien im Zusammenhang mit der Hüfttotalendoprothetik eingesetzt. Die Eignung der Beschichtungen in jedem Szenario wird anhand von Zielprofilen bewertet. Insbesondere ist es wichtig, die Beschichtungsleistung innerhalb jeder dieser Anwendungen unter ungünstigen Bedingungen sowie die in international verwendeten Standards beschriebenen zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck werden modernste Simulationsverfahren, in-vitro-Tests und Tiermodelle zusammen mit einer Reihe von rechnergestützten Bewertungen entwickelt, um die Prüfung der Geräte im Hinblick auf die Vorhersage der klinischen Leistung erheblich zu verbessern. Die Daten werden in die Entwicklung neuer Standards einfließen und aktuelle Testszenarien verbessern.
Tutech leitete das Arbeitspaket 6, koordinierte alle Aktivitäten im Zusammenhang mit der Verwertung und Verbreitung, fungierte als Vermittler von Verwertungsinteressen, organisierte Symposien und andere Veranstaltungen zum Wissenstransfer und entwickelte und unterhält die Projekt-Website.
“Für mich war das LLJ-Projekt eine ganz außergewöhnliche Erfahrung. Neben den interessanten wissenschaftlichen Aspekten aus sehr unterschiedlichen Themenbereichen habe ich viel über die Struktur großer F&E-Projekte im EU-weiten Maßstab gelernt – wie man sie intern und extern organisiert. Dieses Wissen wird bei Projekten, die nach “Lifelong Joints” kommen, sehr hilfreich sein.”
Gerhard Kappelt, Leiter der Abteilung für Material- und biomechanische Tests bei Peter Brehm
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