mobiLAB-4D Mobiles Messsystem für die 4D-Qualitätskontrolle von Implantatoberflächen im Synchrotron

Laufzeit:
01.10.2019 -30.09.2022

Projektkurzbeschreibung

Die Anforderung an Implantatwerkstoffe werden aufgrund der steigenden Zahlen an Implantationen und aufgrund des höheren zu erwartenden Lebensalters der Patienten immer größer. Die Auswirkungen der Oberflächenstruktur von Implantaten auf klinische Komplikationen, wie beispielsweise Infektion oder mangelnde Osseointegration ist nicht abschließend untersucht. Insbesondere die Rolle von Nano- oder Mikropartikeln, die aus den Implantaten in das umliegende Gewebe gelangen, ist Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung sowie regulatorischer Neuerungen im Zusammenhang mit einer Risikobewertung.
Die lokale Exposition gegenüber metallischen Abrieb- und Korrosionsprodukten ist ein bekanntes Problem in der Zahnprothetik. Diese kann zu gesteigerter lokaler Inflammation oder zu Hypersensitivitätsreaktionen führen. Dabei treten Entzündungsreaktionen des umliegenden Gewebes (Periimplantitis) sowie Qualitätsverlust des periimplantären Knochens (Osteolysen) ein, wobei Osteolysen zu einem frühzeitigen Versagen des Implantates führen können. Vor diesem Hintergrund werden vier klinisch relevante Fragestellungen im Projekt adressiert:

• Freisetzung von Nanopartikeln
• Toxikologische Risikobewertung
• Ungenügend Osseointegration
• Periimplantitis

Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist eine signifikante Reduktion möglicher Komplikationen nach Einsetzen eines Implantates. Durch die Entwicklung neuartiger Implantatoberflächen sowie deren präklinische Prüfung hinsichtlich der Biokompatibilität soll dieses erreicht werden. Dazu werden eine Transporteinheit für organ-on-a-chip Systeme und eine Messkammer für zeitaufgelöste Messung im Synchrotron entwickelt.
Das Projekt ist auf Zahnimplantate fokussiert, die Ergebnisse sind jedoch auch auf andere titanbasierte Implantate übertragbar (bspw. Hüft- und Knieimplantate). Die Entwicklung neuartiger Implantatoberflächen in Kombination mit einer aussagekräftigen, präklinischen in vitro Prüfung kann als Vorbild für zukünftige regulatorische Prozesse dienen.

Projektpartner:

• Xploraytion GmbH
• Charité Universitätsmedizin
• Fraunhofer IPK
• Laser-Mikrotechnologie Dr. Kieburg GmbH

Assoziierter Partner:

• Universitätsmedizin Greifswald
• TissUse GmbH
• A.K.TEK Medizintechnik GmbH

Finanzierung:

Dieses Projekt wurde co-finanziert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).