Hüftprothesen mit Vitamin E verbessert

15. Februar 2009, 16:43
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Leobener Wissenschafter erhielt US-Stipendium zur Fortführung seiner Arbeit

Graz - Die Verlängerung der Haltbarkeit von Hüftprothesen ist Ziel von Forschern des Polymer Competence Center Leoben (PCCL). Am K-Plus-Zentrum der Montanuniversität will man vor allem die Abriebbeständigkeit der künstlichen Hüftgelenkspfanne, die heute aus hochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) hergestellt wird, verbessern - durch Zugabe von Vitamin E.

Seit mehr als 100 Jahren ist die Forschung auf der Suche nach Prothesenmaterial, das langlebig und biologisch verträglich ist. Nach dem Einsatz von Elfenbein, Plexiglas und Teflon ist man heute bei einer Kombination aus einem metallenen Prothesenschaft und einer Hüftpfanne aus hochmolekularem Polyethylen angelangt. "Die Prothesen halten zehn bis 15 Jahre, bei der heutigen Lebenserwartung wären aber 30 Jahre erwünscht", so Christian Wolf vom PCCL.

Beimengung von Vitaminen

Probleme bereitet den Prothesenherstellern nach wie vor der Abrieb des Polyethylens aus der künstlichen Gelenkspfanne: Bei ihren Anstrengungen, Substanzen zu finden, die die Elastizität der Kunststoffteile sichern, gelangten die Leobener Werkstoffwissenschafter bereits vor mehreren Jahren durch die Beimengung von Vitaminen E (A-Tocopherol) zu einem sensationellen Ergebnis: Das natürliche Antioxidans unterbindet die Oxidation des Materials massiv und konnte die Lebensdauer des Kunststoffes auf das Drei- bis Fünffache erhöhen.

"Mittlerweile hat man eine neue Generation von Polyethylenen entwickelt. Die Materialeigenschaften des Kunststoffes konnten durch sogenannte Vernetzung der Polyethylen-Molekülketten weiter verbessert werden", erläuterte Wolf. Bei der Vernetzung entstehen zwischen den einzelnen Ketten Bindungen, die zu einer widerstandsfähigeren Struktur führen. "Wir arbeiten nun wiederum daran, auch hier die Oxidationsbeständigkeit durch die Beigabe von Vitamin E zu erhöhen", so Wolf. Das Problem, das sich dem Leobener Wissenschafter stellt: Gibt man A-Tocopherol vor der Vernetzung dem Kunststoffpulver bei, behindert es die Vernetzung. Wolf hat mittlerweile zwei Methoden entwickelt, wie man Vitamin E in den vernetzten Kunststoff einbringen kann.

Max Kade-Stipendium

Nach zahlreichen internationalen Publikationen und Patentanmeldungen erhielt der Leobener Wissenschafter für die Weiterführung seiner Arbeiten ein Max Kade-Stipendium an der Harvard Medical School in Boston im US-Bundesstaat Massachusetts. Dort will er ein Jahr lang seine Forschungsarbeiten für Hüftgelenksprothesen fortführen. (APA)

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