Autor: Ina Michaelis

Qualifikation des biodegradierbaren Polymers Poly-ε-Caprolacton als Implantatwerkstoff

Qualifikation des biodegradierbaren Polymers Poly-ε-Caprolacton als Implantatwerkstoff von Michaelis, Ina
Das degradierbare Polymer Poly-e-caprolacton (PCL) gehört zu der Gruppe der aliphatischen Polyester und wird im Körper hydrolytisch abgebaut. Anders als z. B. die Polylactide wird beim Abbau des PCL nicht von einem abfallendem pH-Wert im Bauteilinneren infolge der Bulkdegradation berichtet. Ebenso wenig von Schädigungen des umliegenden Gewebes durch die abrupte Freisetzung der sauren Abbauprodukte aufgrund des Implantatzusammenbruchs, wie es bei Polylactiden der Fall sein kann. Obwohl das Abbauverhalten des PCL als Implantatwerkstoff besser zu sein scheint, wurde dieses Polymer bisher eher zurückhaltend behandelt. Dies liegt in erster Linie an den vermeintlich schlechteren mechanischen Eigenschaften gegenüber den heutzutage häufig eingesetzten Polylactiden. Wie bei allen Kunststoffen ist es auch bei den degradierbaren Polymeren von entscheidender Bedeutung, das Polymer für den richtigen Einsatzzweck zu verwenden. So ist anhand der mechanischen Kennwerte zu erkennen, dass ein Einsatz von PCL, welches eine hohe Flexibilität und geringe Steifigkeit besitzt, in stark belasteten Bereichen nicht sinnvoll eingesetzt werden kann. Hier sind deutlich steifere Materialien erforderlich, die über einen längeren Zeitraum großen Belastungen standhalten können. Dennoch besitzt PCL gerade aufgrund seiner flexiblen Eigenschaften, seiner guten Permeabilität für Medikamente und seines positiven Abbauverhaltens viel Potenzial, um als Implantatmaterial eingesetzt zu werden. Um dieses Potenzial näher darzustellen wird das Polymer PCL im ersten Teil der Arbeit hinsichtlich seiner mechanischen Langzeiteigenschaften, vor allem in Abhängigkeit der Degradation untersucht. Im zweiten Teil werden zwei Implantatentwicklungen vorgestellt, in denen der Einsatz von PCL sinnvoll sein kann. Dies sind die Entwicklung eines intramedullären Implantats für kleine Röhrenknochenfrakturen und die Entwicklung eines Implantats für den Verschluss von Herzscheidewanddefekten.
Aktualisiert: 2019-03-15
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