Prof. Dr. Tim Pohlemann (Foto: Oliver Dietze/Uni Saarbrücken)

Smarte Implantate sollen Knochen besser heilen

  10.12.2019 | 12:03 Uhr

Ein intelligentes Implantat soll bei Knochenbrüchen die Heilung überwachen und bei Fehlbelastung warnen. Das ist das Ziel einer Forschergruppe der Saar-Uni unter Leitung des Unfallchirurgen Pohlemann. Die Werner Siemens-Stiftung investiert acht Millionen Euro in diese Forschung.

"Nach der Operation, bei der die Bruchstücke mit einer Schiene verschraubt werden, wissen wir heute lange Zeit nur wenig über den Verlauf der Heilung", erklärt Professor Tim Pohlemann, Direktor der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie des Universitätsklinikums des Saarlandes. Erst nach Wochen gebe ein Röntgenbild Einblick, ob der Knochen gut verheile und ob sich neues Knochengewebe gebildet habe.

Den langwierigen Heilungsprozess wollen Mediziner, Materialforscher, Ingenieure und Informatiker beschleunigen und forschen daran, Patienten individuelle Implantate auf den Knochen maßzuschneidern. Die Idee: Ein speziell auf die einzelnen Patienten zugeschnittenes Implantat soll nach der Operation automatisch Informationen darüber liefern, wie die Bruchstelle verheilt. Außerdem soll es gezielt und aktiv die Knochenheilung positiv beeinflussen, indem es sich von selbst nach Bedarf bewegt oder versteift.

"Tag und Nacht die optimale Krankengymnastik"

"Unsere Vision ist – salopp gesagt – ein Implantat, das Tag und Nacht die optimale Krankengymnastik macht und so den Knochen schneller und besser heilen lässt", erklärt Pohlemann. Zudem soll das Implantat warnen, wenn etwa der Knochen zu stark belastet wird.

Spezialisten für intelligente Materialsysteme um Professor Stefan Seelecke an Uni und Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik arbeiten daran, die Implantate aus Nickel-Titan herzustellen. Zum Einsatz kommen haarfeine Drähte aus einer für den Körper ungefährlichen Legierung. Sie werden auch künstliche Muskeln genannt und können sich mithilfe elektrischer Signale exakt bewegen.

"Mit ihren sensorischen Eigenschaften können wir sie einsetzen, um die Bruchstelle gezielt, autonom und smart durch Bewegung zu stimulieren", erklärt Seelecke. In spätestens fünf Jahren soll ein Implantat-Prototyp entwickelt sein.


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