Arbeitsgruppe – Biodegradable und bioaktive orthopädische Implantate

Orthopädische Implantate werden täglich in der klinischen Routine verwendet, z.B. bei der Versorgung von Knochenbrüchen, Fehlstellungen oder künstlichen Gelenken. Dennoch können bei der Nutzung von Implantaten verschiedenste Schwierigkeiten auftreten, wie z.B. Fremdkörperreaktionen des Körpers auf das Material, Knochenabbauprozesse aufgrund von Lastabschirmung oder Implantatinfektionen. Diese oder andere Komplikationen machen eine Implantatentfernung häufig unumgänglich, was mit einer hohen Patientenbelastung verbunden ist.

Die Schwerpunkte der Forschungsgruppe „Biodegradable und bioaktive orthopädische Implantate“ liegen einerseits in der Entwicklung abbaubarer („biodegradabler“) Implantatmaterialien, die grundsätzlich eine Implantatentfernung unnötig machen, und andererseits auf neuen Konzepten zur besseren Einheilung von Materialien sowie der Vermeidung von Implantatinfektionen durch Prüfung modifizierter („bioaktiver“) Oberflächen und neuer Therapiestrategien. Ziel der Forschungsarbeiten sind optimierte orthopädische Implantatmaterialien und damit eine verbesserte Patientensicherheit.

Im Rahmen einer Vielzahl von Projekten, die von verschiedenen Drittmittelgebern, u.a. von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 599 „Zukunftsfähige bioresorbierbare und permanente Implantate aus metallischen und keramischen Werkstoffen“ gefördert wurden, konnte ein breites Methodenspektrum entwickelt und etabliert werden, um Implantate präklinisch sowohl auf ihre Verträglichkeit als auch auf ihre Funktionalität zu prüfen.

Dabei werden in verschiedenen etablierten Tiermodellen bildgebende Verfahren ebenso verwendet wie diverse histologische Auswertungsmethoden. Als Nicht-invasive Nachweismethoden können neben einem Fluoreszenz Imaging System zur In-vivo-Untersuchung von Entzündungsreaktionen oder pH-Wertverschiebungen im Kleintier in Kooperation mit dem Institut für Versuchstierkunde der MHH ein In-vivo-Mikro-CT-Scanner und ein hochauflösender Magnet-Resonanz-Tomograph genutzt werden.

Neben gängigen histologischen Untersuchungstechniken einschließlich der Fluoreszenzmikroskopie wird die Konfokale Laser-Scanning Mikroskopie in Zusammenarbeit mit der Zentralen Forschungseinrichtung für Lasermikroskopie der MHH für die Untersuchung von Implantatoberflächen genutzt.


Dienstleistungen:

  • Zellkulturtestverfahren
  • Präklinische Prüfung von Materialien in verschiedenen Tiermodellen
    • Klinische Auswertung
    • Radiologische Auswertung
    • Mikro-computertomographische Auswertungsverfahren
    • Magnetresonanz-tomographische Auswertungsverfahren
  • Histologische Bearbeitung aller Weich- und HartgewebeHerstellung von Trenn-Dünnschliffen
    • Herstellung von Mikrotomschnitten (Hart- und Weichgewebe)
    • Klassische histologische Färbungen mit Farbstoffen
  • Mikroskopische Auswertung und Fotodokumentation der Färbungen mittels
    • Durchlichtmikroskopie
    • Polarisationsmikroskopie
    • Fluoreszenzmikroskopie
    • Auflichtmikroskopie
  • Semiquantitative Bestimmung standardisierter Knochenparameter
  • Enzymaktivitätsbestimmungen


Aktuelle Projekte:

  • Biofabrication for NIFE (Förderer: Nds. Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Volkswagen-Stiftung)
  • Implant-directed Magnetic Drug Targeting: Antibiotische Therapie periimplantärer Infektionen (Förderer: DFG RE 3456/2-1)
  • Untersuchung molekulargenetischer Prozesse bei Hüftkopfnekrose im Vergleich zur Koxarthrose zur Analyse neuartiger Therapieansätze (Förderer: Erwin-Röver-Stiftung)
  • Auftragsforschung


Histologisches Präparat: von Kossa-Färbung
Abbaubare Osteosyntheseplatte mit Korrosionriefen
3D-Darstellung einer Schraube nach Implantationszeit
Polychrome Fluoreszenzmarkierung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kontakt
Dr. med. vet. Janin Reifenrath
Telefon: +49 (0)511 532 8961
E-Mail: reifenrath.janin(at)mh-hannover.de