Entwicklung und Erprobung eines porösen TiO 2-Glas-Verbundes als Knochenersatz

Aachen / Publikationsserver der RWTH Aachen University (2007, 2008) [Doktorarbeit]

Seite(n): III, 175 S. : Ill., graph. Darst.

Kurzfassung

Vor Anwendung eines porösen TiO2/Glas-Verbundes als Knochenersatzwerkstoff werden Fragen zur Fertigungstechnik, Biokompatibilität und Biofunktionalität beantwortet. Nach Aufbereitung des keramischen Masseversatzes durch Beschichtung des porenspendenden Perlitglasgranulates mit TiO2-Schlicker erfolgt die Urformgebung mit dem uniaxialen Kaltpressen, nachdem Strangpressen und kaltisostatisches Pressen evaluiert und verworfen wurden. Durch Pressformgebung und Sinterbrand verbleiben axial und radial Dichtegradienten im zweiphasigen Werkstoff. Die Gesamtporosität von mehr als 60% wird vor allem bildanalytisch charakterisiert. Bauteilgrößen- und dichteabhängige Steifigkeiten von circa 4 GPa werden mit drei Verfahren ermittelt. Nach der Mittelwertfunktion ergeben sich Biegebruchspannungen von sigma 0V = 13 MPa mit m ungefähr gleich 17. Als Druckbruchspannungen bezeichnete Kennwerte werden von Kanteneffekten beeinflusst. Die Grenzflächenkompatibilität zu biologischem Gewebe wird mit einer integrierten Beurteilungskette bestätigt und durch Ankopplung grenzflächenaktiver Proteine verbessert. In der Biofunktion als Interponat in der Schafshalswirbelsäule führt der neue Kompositwerkstoff zur gleichen Versteifung wie Knochenzement. Zwei von zehn Implantaten brachen in vivo, was zusätzlich zum Kantenabrieb das für lasttragende Anwendungen noch deutlich zu niedrige Festigkeitsniveau belegt.

Autorinnen und Autoren

Autorinnen und Autoren

Ragoß, Christian

Gutachterinnen und Gutachter

Maier, Horst R.

Identifikationsnummern

  • URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-21694
  • REPORT NUMBER: RWTH-CONV-112469