Implantate at TU München

CityCITY: Augsburg

CountryCOUNTRY: Germany

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Welche Zellen werden für Zelltest verwendet? Eigenschaften und warum diese?

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Was besagt das Wolff'sche Gesetz?

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Was sind Probleme und Herausforderungen für Osteosyntheseimplantate?

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Keramiken Aufbau + Eigenschaften Einsatzgebiet

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Anforderungen an Biomaterialien für Tissue Engineering

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Biologisch abbaubares Material Eigenschaften + Einsatz

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Tissue Engineering Herstellungsverfahren 2

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Solvent casting / particulate leaching ? Prozess Vor- / Nachteile

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Herausforderungen: Biokompabilität von biologisch abbaubaren Polymeren

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Direkter Zytotoxititästest

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Indirekter Zytotoxititätstest

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Warum Navigation / Roboter?

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Implantate

Welche Zellen werden für Zelltest verwendet? Eigenschaften und warum diese?
Mesenchymale Stammzellen (MSC)
– Infektionsbeständig
– erhöhte Eigenschaften zur Geweberekonstruktion

Anforderungen:
-Autolog (vom selben Organismus)
-hohe Proliferation
– differenzieren (verschiedene Zellen bilden können)

Implantate

Was besagt das Wolff'sche Gesetz?
Das Wolff’sche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Belastung und Knochenauf-/abbau

-> für Knochenaufbau ist Belastung notwendig

Implantate

Was sind Probleme und Herausforderungen für Osteosyntheseimplantate?
Aufgrund der Variabilität des Knochens und der daraus sich verändernden Belastung für das Implantat kann es zu Korrosion, Ermüdungsbrüchen oder Instabilität kommen.

Implantate

Keramiken Aufbau + Eigenschaften Einsatzgebiet
– Anorganische Verbindung mit metallischen und nichtmetallischen Elementen
– hart und spröde
– Hochtemperaturresistent

Einsatz: Gelenkersatz, Zahnimplantate

Implantate

Anforderungen an Biomaterialien für Tissue Engineering
– inert oder speziell interaktiv
– mechanisch und chemisch stabil
– verarbeitbar
– sterilisierbar
– nicht thrombogen bei Blutkontakt
– biologisch abbaubar
– biokompatibel

Implantate

Biologisch abbaubares Material Eigenschaften + Einsatz
– erfüllt eine Zeit lang eine Aufgabe und baut sich anschließend kontrolliert ab -> die Abbauprodukte können leicht vom Körper eliminiert werden
– keine Entfernung notwendig

Einsatz: – Gerüste für tissue Engineering
– drug- delivery Systeme

Implantate

Tissue Engineering Herstellungsverfahren 2
Fäden: “wet spinning” oder “electrospinning”, Extrusion

3D Gerüste: Gas Schäumen, Freeze Drying, Stereolithographie, 3D Drucken, Spritzgießen

Implantate

Solvent casting / particulate leaching ? Prozess Vor- / Nachteile
“Lösungsmittelgießen”
– Polymer in Lösung
– Einbringen von Salzpartikeln
– Lösung verdampfen (übrig: Polymer + Salz)
– Salz mit Wasser ausspülen -> Polymergerüst
+ Porosität mit Salzkorndurchmesser einstellbar
– nur dünne Membranen herstellbar

Implantate

Herausforderungen: Biokompabilität von biologisch abbaubaren Polymeren
– Giftige Stoffe die aus dem Implantat austreten könnten
Bsp.: Restmonomer, Stabilisatoren, Emulgatoren

– Abbauprodukte reagieren giftig auf den Körper

Implantate

Direkter Zytotoxititästest
Direkter Zytotoxizitätstest: Quantifizierung von Enzymen, die von nicht lebensfähigen Zellen freigesetzt werden.

LDH Test
– LDH wird von toten Zellen freigesetzt
– Durch Messung des LDH Werts im Suplanant kann die Menge an toten Zellen bestimmt werden

Implantate

Indirekter Zytotoxititätstest
MTT Test:
– Mitochondrien produzieren ATP (Energiequelle)
– Mitochondrien nur in lebenden Zellen aktv
– dort wird SD produziert
– SD reagiert mit Tetrazolium Bromid und produziert Formazan Salz
– über Menge an Formazan Salz kann Anzahl an lebenden Zellen heraus gefunden werden

Implantate

Warum Navigation / Roboter?
Mangelnde Übertragbarkeit der modernen bildgebenden Verfahren in intraoperativen Bereich.

Navigation / Roboter soll Übertragungsglied bilden.

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