Im Projekt »MioHIP« wird ein natürlicher Prothese-Ersatz für Arthrose-Patienten entwickelt. Der elastische Hüftkopfüberzug soll den Gelenkapparat und seine Funktion erhalten und die natürliche Beweglichkeit der Betroffenen bis ins hohe Alter gewährleisten. Auf diese Weise soll das Produkt eine Implantation künstlicher Gelenke langfristig ersetzen.
Die chronischen Schmerzen von Arthrosepatienten und -patientinnen können nach aktuellem Stand der Technik dauerhaft nur durch Prothesen gelindert werden. Die künstlichen Gelenke gehen aber auch mit Risiken wie Knochenverlust einher. Der Prothese-Ersatz, der im Rahmen von »MioHIP« entwickelt wird, stellt eine Alternative zu herkömmlichen Prothesen dar. Der naturnahe, elastische Überzug wird wie eine Manschette um den Hüftkopf gelegt und kann so im Gelenk den abgeriebenen Knorpel ersetzen. Der Einsatz des Hüftkopfüberzugs erfolgt durch minimal-invasive Verfahren, die Knochen- und Bandresektionen umgehen. Dadurch wird Arthrosepatienten und -patientinnen ein größeres Operationsrisiko erspart, gleichzeitig profitieren die Betroffenen von einer kurzen Rehabilitationszeit.
Der Hüftkopfüberzug wird unter Berücksichtigung verschiedener Lastszenarien konstruiert. Auch die anatomischen Unterschiede von Männern und Frauen sollen beim Design des Prototyps eine Rolle spielen. Das Material des Überzugs, ein speziell entwickeltes Polyurethan, soll ähnliche elastische Eigenschaften wie menschliches Knorpelgewebe aufweisen. Dafür modifizieren die Wissenschaftler*innen die Polymere so, dass eine biomimetische Oberfläche erzeugt und die Verträglichkeit des Materials für den menschlichen Körper erhöht wird.
Bei der Entwicklung des Hüftkopfüberzugs ist den Projektpartnern ein ressourcenschonender Materialeinsatz wichtig. Auf metallische und keramische Werkstoffe wird im Rahmen der Entwicklung deshalb verzichtet. Zur Bereinigung des Kunststoff-Produkts kommt verdichtetes CO2 zum Einsatz, das sich anschließend rückstandsfrei entfernen lässt. Anders als vergleichbare Technologien verzichtet das Verfahren bei der Polymermodifikation auf den Einsatz organischer Lösemittel. Die Hochdruckimprägnierung ist somit unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten besonders unkritisch und ist auch zur Herstellung anderer Medizintechnik-Produkte geeignet.
Der biomimetische Ansatz trägt zu einer qualitativen und nachhaltigen Verbesserung der medizinischen Versorgung in der Orthopädie bei und hilft Arthrosepatienten und Arthrosepatientinnen ihre alltäglichen Aktivitäten wieder selbstständig ausführen können – ohne die Risiken künstlicher Prothesen auf sich nehmen zu müssen
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Laufzeit: | Juni 2016 bis Mai 2019 |
| Webseite: | www.leitmarktagentur.nrw | |
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT