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Multiscale changes in bone due to bio-resorbable implants

Projektleitung
Lichtenegger Helga, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.02.2019-31.01.2022
Programm:
Joint Projects
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner
Medizinische Universität Graz, Österreich.
Kontaktperson: Univ.Prof. Annelie Weinberg;
Funktion des Projektpartners: Partner
Paul Scherrer Institut, CH-5232 Villigen, Schweiz.
Kontaktperson: Dr. Oliver Bunk;
Funktion des Projektpartners: Partner
Technische Universität Wien, Österreich.
Kontaktperson: Univ.Prof. Christian Hellmich;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter/innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Physik und Materialwissenschaft
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Bio-resorbierbare Implantatmaterialien sind in den letzten Jahren in den Fokus der Forschung gerückt. Besonders vielversprechend für Knochenimplantate sind Magnesiumlegierungen, deren Biokompatibilität und grundsätzliche Eignung als Implantatmaterialien bereits demonstriert wurde. Da Knochen ein komplexes, höchst anpassungsfähiges Material ist und bekanntermaßen auf mechanische Stimuli und chemische Einflüsse reagiert, kann erwartet werden, dass das Einsetzen eines Implantats und dessen Abbau die Struktur des Knochens verändert, was auch durch unsere bisherigen Ergebnisse gestützt wird. Dennoch fehlt nach wie vor eine detaillierte Untersuchung der strukturellen Änderungen von Knochen auf mehreren Längenskalen während des Implantatabbaus. Dies ist von großem wissenschaftlichem Interesse, da es ein Modellsystem für die Antwort des Knochens auf eine sich ständig ändernde Grenzfläche, an der die Heilung stattfindet, und sich ändernde Lastsituation darstellt. Dies ist ebenfalls von großer Wichtigkeit für die zukünftige klinische Anwendung bioresorbierbarer Implantate und die Optimierung der medizinischen Behandlung.
Das Ziel dieses Projekts ist daher die Erforschung der Strukturänderung von Knochen auf mehreren Längenskalen durch ein sich auflösendes Magnesium-Implantat, die Korrelation der Strukturänderungen mit Änderungen der Lastsituation und die Erforschung der Konsequenzen für die mechanische Performance von Knochen.
Schlagworte
Materialphysik; Röntgenstrukturanalyse; Materialwissenschaften;
bio-resorbierbares Implantat; Knochen; Multiskalen-Modellierung; Röntgenkleinwinkelstreuung; Tomographie;
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