3D-gedruckte biologisch abbaubare metallische Mg-Gerüste, Hochschule für Life Sciences FHNW

Aufgrund seiner Flexibilität wird das selektive Laserschmelzen (SLM) zur Herstellung permanenter, patientenspezifischer Metallimplantate aus handelsüblichem reinem Titan eingesetzt. Allerdings haben Forschende bisher nur wenige Studien zum 3D-Druck von Magnesium mittels SLM veröffentlicht. Wir haben neue patientenspezifische Lösungen entwickelt, die Chirurgen für biologisch abbaubare Magnesiumimplantate einsetzen können.

Die chirurgische Anwendung permanenter Implantate, wie beispielsweise Osteosyntheseplatten zur Stabilisierung gebrochener Knochen während der Heilung, kann langfristig mit Nachteilen verbunden sein. Insbesondere bei Kindern und Jugendlichen kann es zu Wachstumsstörungen kommen.

Darüber hinaus können Implantatverschiebungen, implantatassoziierte Infektionen oder Verletzungen von Nerven und Gefässenauftreten. Sekundäre Operationen zur Entfernung des Implantats nach erfolgreicher Knochenheilung und zur klinischen Beseitigung dieses künstlichen Fremdkörpers sind oft kostspielig und komplex.

Im Gegensatz dazu werden resorbierbare Implantate im Körper abgebaut. Der Körper absorbiert das Fremdmaterial, sodass keine zweite Operation erforderlich ist. Allerdings ist die mechanische Festigkeit bestehender bioresorbierbarer keramischer oder polymerer Biomaterialien für tragende Anwendungen zu gering. Magnesium könnte hingegen als Biomaterial für die Herstellung metallischer, resorbierbarer Implantate mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften dienen.

• Safety recipient for controlled selective laser melting of magnesium
• Degradable Mg scaffolds produced by selective laser melting
• Preliminary microstructural investigation of Mg cubes produced by SLM
• Customizing the microstructure in three-dimensional Mg structures
  

• R. Marek, F. Wohlfender, B. Wiese, M. de Wild, Customizing the microstructure in three-dimensional Mg structures, proceeding of the 9^th Biometal Symposium on Biodegradable Metals for Biomedical Applications, Met-4, 27. European Cells and Materials Meeting Abstracts 2017, Collection 4; Biometal 11 (2017).
• F. Wohlfender, N. Vogt, J. Rüegg, R. Marek, M. de Wild, Effect of process parameters on hardness of SLM-Mg material, Biomed Tech 2016 61, s30 (2016).
• J. Rüegg, S. Böhringer, A. Kessler, R. Schumacher, E. Schkommodau, M. de Wild, Degradable Mg scaffolds produced by selective laser melting, Front. Bioeng. Biotechnol. Conference Abstract: 10^th World Biomaterials Congress, http://www.frontiersin.org/10.3389/conf.FBIOE.2016.01.00962/event_abstract.
• F. Wohlfender, S. Saxer, B. Wiese, J. Rüegg, A. Dietschy, R. Schumacher, M. de Wild, Preliminary microstructural investigation of Mg produced by SLM, European Cells and Materials 32. Suppl. 1, 24 (2016).
• S. Böhringer, A. Kessler, J. Rüegg, R. Schumacher, E. Schkommodau, M. de Wild, Safety recipient for controlled selective laser melting of magnesium, European Cells and Materials, 30; Suppl. 3, 4 (2015).