Aus der Forschung
Ein PlivioPore-Implantat nach der Fixierung. Nach kurzer Zeit verwachsen die benachbarten Wirbel mit dem Implantat. Bild: Forschungszentrum Jülich
Schrödinger-Preis an Jülicher Titan-Experten
Brennstoffzellenexperten des Forschungszentrums Jülich haben gemeinsam mit dem biomedizinischen Unternehmen Synthes einen idealen Werkstoff für Wirbelsäulenimplantate entwickelt. Dafür werden sie nun mit dem Wissenschaftspreis des Stifterverbandes – Erwin Schrödinger-Preis ausgezeichnet, der in diesem Jahr zum zehnten Mal vergeben wird. Der Preis ist mit 50.000 Euro dotiert und wird auf der Helmholtz-Jahrestagung am 17. September 2009 in Berlin überreicht.
Dr. Martin Bram, Dr. Hans-Peter Buchkremer und Prof. Dr. Detlev Stöver vom Institut für Energieforschung des Forschungszentrums Jülich haben ein patentiertes Herstellungsverfahren entwickelt, um maßgeschneiderte Poren in Titan zu erzeugen. In enger Zusammenarbeit mit Dr. Thomas Imwinkelried vom Schweizer Unternehmen Synthes haben die Werkstoffwissenschaftler das Verfahren, optimiert, bis die Poren genau die richtige Größe hatten, um Besiedelung durch Knochenzellen zu ermöglichen. Das Implantat wächst nun binnen kurzer Zeit fest in den Körper ein und sorgt für Stabilität und Schmerzfreiheit. Trotz der hohen Porosität bleibt das Implantat auch unter starker dauerhafter und wiederholter Belastung intakt. Die Firma Synthes übernahm die für die Markteinführung notwendigen Tests, von Zellkulturversuchen bis hin zu den klinischen Vorstudien. Synthes vertreibt die Implantate unter dem Markennamen „PlivioPore“.
Ursprünglich hatten die Jülicher Forscher solche porösen Werkstoffe für Brennstoffzellen entwickelt. Als sie ihre „Metallschäume“ auf einem Fachkongress im Jahr 2001 vorstellten, kam die Firma Synthes auf die Arbeitsgruppe zu. „Von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt „PlivioPore“ ging es dann ziemlich schnell“ sagt Projektleiter Dr. Martin Bram. Das Implantat hat die klinischen Testphasen bereits erfolgreich bestanden und wird eingesetzt, um Menschen mit besonders schweren Bandscheibenschäden wieder ein schmerzfreies Leben zu ermöglichen: Dabei platzieren die Ärzte zwei quaderförmige Implantate horizontal anstelle der defekten Bandscheibe. Mit der Zeit verwachsen sie mit den benachbarten Rückenwirbeln und stabilisieren diese.
Die Jülicher arbeiten schon an der nächsten Innovation. „Wir wollen die Werkstücke aus porösem Metall per Spritzguss direkt herstellen“, verrät Bram. Bei diesem Verfahren entfällt die mechanische Bearbeitung der Implantate, was den Produktionsprozess vereinfacht und kostengünstiger macht.