Verbundprojekt: Funktionalisierte Kompositwerkstoffe auf Basis von UHMWPE für die generative Fertigung bioaktiver patientenindividueller Implantatsysteme; Teilvorhaben: Fertigungsverfahren und Produktionstechnik für funktions- und stabilitätsoptimierte Implantatstrukturen

Abstract

Ziel des Verbundvorhabens BioActivePOR war die Entwicklung funktionalisierter Kompositwerkstoffe auf Basis von UHMWPE (Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene) sowie deren Über- führung in ein additives Fertigungsverfahren zur Herstellung bioaktiver, antibakteriell wirkender, patientenindividueller Implantate, insbesondere für die Knochenrekonstruktion im kraniomaxillofazialen Bereich. UHMWPE ist seit Jahrzehnten als biokompatibler und mechanisch hoch belastbarer Implantatwerkstoff etabliert und wird u. a. für Gelenkimplantate, Onlays und poröse Knochenersatzmaterialien eingesetzt. Bei porösen UHMWPE-Implantaten fördern die offenen Strukturen zwar das Einwachsen von Bindegewebe, begünstigen jedoch gleichzeitig die bakterielle Besiedlung und erhöhen damit das Risiko implantatassoziierter Infektionen mit der Notwendigkeit antibiotischer Therapien oder sogar Explantationen. Zugleich standen zu Projektbeginn nur formgepresste bzw. ram-extrudierte UHMWPE-Platten zur Verfügung. Ein in der Medizintechnik verlässlicher, additiver Prozess zur wirtschaftlichen Herstellung patientenspezifischer UHMWPE-Implantate existierte nicht, weshalb intraoperative Anpassungen (Zuschneiden, Formen, Trimmen) mit entsprechend verlängerten OP-Zeiten und höheren Kosten notwendig waren.