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BayWISS-Kolleg Gesundheit www.baywiss.de

Projekte im Verbundkolleg Gesundheit

© eliola, Pixabay '

Bioaktivierung von Magnesiumwerkstoffen

Magnesiummaterialien wurden bereits vielfältig für ihren Einsatz als resorbierbare medizinische Implantate in der orthopädischen und kardiovaskulären Chirurgie erforscht. Der Hauptvorteil gegenüber konventionell verwendeten Implantatmaterialien ist die einzigartige Kombination aus Biokompatibilität, Resorbierbarkeit und mechanischer Stabilität. Die Medizin der Zukunft wird jedoch eine noch fortschrittlichere Therapie benötigen, um die wachsenden Herausforderungen bei der Knochen- und Geweberegeneration meistern zu können. Magnesiummaterialien der nächsten Generation sollen in der Lage sein, zelluläre Reaktionen auf molekularbiologischer Ebene auszulösen, um das defekte Gewebe aktiv zur Selbstheilung zu stimulieren. Trotz des großen Potenzials von Magnesium als metallisches Implantatmaterial werden bisher hauptsächlich Titanwerkstoffe auf ihr bioaktives Verhalten untersucht. Außerdem ist weitgehend unklar, wie Magnesiumoberflächen gezielt bioaktiviert werden können und wie diese Bioaktivität im Anschluss beurteilt werden kann. Das Ziel dieses Dissertationsprojekts besteht deshalb darin, eine Bioaktivierung von Magnesiummaterialien zu entwickeln, die die Anwendung des Materials in der Implantologie erweitert. Durch gezielte Struktur- und Oberflächenmodifikationen sollen spezifizierte Zustände unterschiedlicher Bioaktivität bei medizinisch relevanten Magnesiumlegierungen eingestellt, untersucht und verglichen werden. Die verschiedenen Modifikationen werden Auswirkungen auf diverse Material- und Oberflächeneigenschaften bedingen. Deswegen wird eine umfangreiche in vitro Charakterisierung der aktivierten Oberflächen und der Gefüge durchgeführt. Neben physikalisch-chemischen Analysen erfordert das interdisziplinäre Forschungsvorhaben zusätzlich Untersuchungen in der Zell- und Mikrobiologie. Um ein genaues Bild der Bioaktivierung von Magnesiummaterialien zusammensetzen zu können, müssen die Korrelationen und Wechselwirkungen der verschiedenen Material- und Oberflächenparameter im Detail analysiert werden. Eine Weiterentwicklung von Teilen der in vitro Methodik kann hierbei erforderlich sein. Zur Erstellung von Vergleichsmodellen zu anderen bioaktiven Materialien, wird Kollagen als bekanntes bioaktives Implantatmaterial hinzugezogen und ein Verbundwerkstoff aus Magnesium und Kollagen entwickelt. Letztlich soll auf der Basis dieses Dissertationsprojekts eine Optimierung vorhandener als auch die Entwicklung neuer Medizinprodukte auf Magnesiumbasis ermöglicht werden.

MITGLIED IM KOLLEG

seit

Verbundkolleg Gesundheit

Betreuerin Universität Regensburg:

Prof. Dr. Susanne Grässel

 

 

Betreutes Projekt:
Bioaktivierung von Magnesiumwerkstoffen

Publikationen

Kloiber, J., Schultheiß, U., Sotelo, L., Sarau, G., Christiansen, S., Gavras, S., Hort, N. und H. Hornberger (2024):
Corrosion behaviour of electropolished magnesium materials, Materials Today Communications, 38, 107983. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.107983

Poster

Kloiber, J., Helmholz, H., Willumeit-Römer, R. und H. Hornberger (2024):
Surface characterization and biocompatibility evaluation of electropolished pure magnesium for biomedical applications, 16th Biometal 2024 Symposium, Krakau, Polen.

Kloiber, J., Polster, A. und H. Hornberger (2023):
In vitro testing of degradation behavior of resorbable barrier membranes, Academy of Dental Materials (ADM) Conference 2023, San Diego, USA.

Auszeichnungen und Stipendien

HAW-Promotionsstipendium der Landeskonferenz der Frauen- und Gleichstellungsbeauftragten an bayerischen Hochschulen (LaKoF Bayern)

Jessica Kloiber

Jessica Kloiber

Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg

Koordination

Treten Sie mit uns in Kontakt. Wir freuen uns auf Ihre Fragen und Anregungen zum Verbundkolleg Gesundheit.

Dr. des. Christina Schmidt

Dr. des. Christina Schmidt

Koordinatorin BayWISS-Verbundkolleg Gesundheit und BayWISS-Verbundkolleg Economics and Business

Universität Regensburg
Zentrum zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses
Universitätsstraße 31
93053 Regensburg

Telefon: +49 941 9435548
gesundheit.vk [ at ] baywiss.de