Untersuchung der mechanischen Stabilität von nanostrukturierten Implantatoberflächen

  • Type:Bachelor- oder Masterarbeit
  • Supervisor:

    Dr. Patrick Doll

  • Field of Study:

    Maschinenbau, Materialwissenschaften, Bioingenieurwesen, Wirtschaftsingenieurwesen oder vergleichbar

Tätigkeitsbeschreibung

Orthopädische oder dentale Implantate werden größtenteils aus Titan gefertigt. Ein kritischer Faktor bei der Gestaltung von Implantaten ist jedoch die Topographie der Oberfläche auf Mikro- und Nanoebene. Je nach Einsatzort ist es nötig, die Implantatoberfläche so zu gestalten, dass gewünschte Reaktionen mit dem Zielgewebe am Einsatzort hervorgerufen bzw. unerwünschte Reaktionen unterbunden werden. Dadurch lässt sich z.B. das Einwachsverhalten von Implantaten beschleunigen oder die Entstehung von Biofilmen hemmen. Die Implantate weisen dabei i.d.R. eine gewisse Mikro- und Nanotopographie auf. Gerade bei Implantationen im Knochenbereich können derartige Strukturen aber durch die teilweise hohen auftretenden Kräfte, z.B. bei sog. Press-Fit Verankerungen im Endoprothetik-Bereich beschädigt werden.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen neuartige, nanostrukturierte Implantatoberflächen hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität näher untersucht werden, um dadurch die Eignung solcher Systeme für mechanisch belastete Implantate bzw. Verfahren wie die Press-Fit Verankerung aufzuzeigen. Hierfür sollen sowohl bereitgestellte, als auch im Rahmen der Arbeit erzeugte Proben gezielt mit verschiedenen zerstörenden Prüfverfahren untersucht werden. Durch geeignete Druck- und Scherversuche sollen quantitative Informationen über die Stabilität der Implantatoberflächen gewonnen werden. Die Proben sollen im Anschluss mit aktuellen Oberflächenanalysemethoden wie z.B. der Rasterelektronenmikroskopie eindeutig charakterisiert werden.

Die Arbeit kann auch in englischer Sprache angefertigt werden.

Eintrittstermin: 1.10.21

Vertragsdauer: 4-6 Monate

Persönliche Qualifikation: 
Interesse an biomedizinischer Mikrotechnik, Interesse an praktischer und interdisziplinärer Arbeit, eigenständige und verantwortungsvolle Arbeitsweise

Fachliche Auskünfte

Dr. Patrick Doll
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Mikrostrukturtechnik
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Telefon: +49 721 608-29317
E-Mail: patrick doll does-not-exist.kit edu