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Technische Keramik
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Foto: Fraunhofer IKTS
Individuell angepasste Implantate, die vollständig in den Körper integriert und langfristig durch eigene Knochen-
substanz ersetzt werden – dieser Gedanke kann bald Wirklichkeit werden. Möglich wird dies durch eine am
Fraunhofer IKTS entwickelte keramische Material- und Verfahrenskombination.
Vom keramischen Schaum
zum Knochenimplantat
Ein menschlicher Knochen besteht aus
einer dichten und festen äußeren Hülle
(substantia corticalis) und einer inneren
porösen Füllung (substantia spongiosa).
Um solche in ihrer Struktur unterschied-
lichen Knochen künftig als Implantat
nachbilden zu können, wurden am
Fraunhofer IKTS spezielle keramische
Materialien entwickelt und zwei Tech-
nologien intelligent miteinander verknüpft: Die pa-
tientenspezifische, feste äußere Hülle des Knochens
kommt dabei aus dem 3D-Drucker. Die schwammarti-
ge innere Knochenstruktur wird durch einen kerami-
schen Schaum nachgebildet.
In einem ersten Schritt entwickelten die IKTS-
Forscher um Dr. Matthias Ahlhelm aus keramischen
Materialien wie Hydroxylapatit, Zirkonoxid oder auch
Mischungen aus beiden über die soge-
nannte Gefrierschäumung poröse, kno-
chenähnliche Strukturen. Bei diesem
Verfahren wird der Umgebungsdruck
um eine wässrige, keramische Sus-
pension in einem Gefriertrockner abge-
senkt, wodurch die Suspension erst auf-
schäumt und dann schlagartig gefriert.
Das enthaltene Wasser sublimiert, d. h.
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Außen gedruckt, innen geschäumt – keramischer Knochenersatz.
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