Biodegradierbare / absorbierbare FeMn-basierte Legierungen für Implantatanwendungen

Seit einigen Jahren wächst das Interesse an biodegradierbaren metallischen Werkstoffen für die Anwendung als Implantatmaterial stetig. Derartige Werkstoffe sollen in vivo sukzessive korrodieren und sich nach Unterstützung der Gewebeheilung vollständig auflösen. Dadurch können Nachteile permanenter Implantate, wie beispielsweise ein operativer Folgeeingriff zur Entfernung des Implantats, fehlende Anpassung an das pädiatrische Wachstum oder chronische Entzündungen überwunden werden.

Aufgrund des sehr weit einstellbaren Bereiches der mechanischen Eigenschaften, der exzellenten Verarbeitbarkeit und der hohen mechanischen Integrität während der Degradation sind FeMn-basierten Legierungen insbesondere für Stentanwendungen im z. B. (kardio)vaskulärem oder urologischen Bereich von großem Interesse. Vor allem Fe-Mn-C-Legierungen, die einen TWIP(twinning induced plasticity)-Effekt aufweisen, sind aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Duktilität unter Zugbeanspruchung sowie einer moderaten Korrosionsrate und guten Biokompatibilität sehr attraktiv. Durch ihre exzellenten mechanischen Eigenschaften weisen solche TWIP-Legierungen ein hohes Potential für die Realisierung dünnerer Stentstege auf. Weiterhin konnte in ersten in vitro Zellversuchen eine vielversprechende Biokompatibilität beobachtet werden.

Ziel dieser Forschungsaktivitäten ist die Entwicklung von neuen, innovativen FeMn-basierten Legierungen in Kombination mit angepassten Herstellungsprozessen. Dabei werden insbesondere spezielle Gießtechnologien oder aus dem Bereich der additiven Fertigung das Laser Powder Bed Fusion (LPBF), auch bekannt als selektives Laserschmelzen, angewendet, um die Mikrostruktur und damit verbunden die mechanischen, chemischen und biologischen Eigenschaften maßgeschneidert einzustellen.

Dankend hervorzuheben ist die finanzielle Unterstützung dieses Projektes durch die DFG unter HU 2371/1-1 (Projektnummer 277470500).