Ein Knopf an der Jeans, eine Münze oder eine Uhr – für Menschen mit einer Nickelallergie können sie gefährlich werden. Etwa jeder zehnte Deutsche reagiert auf Hautkontakt mit dem Metall allergisch.

Die Frage nach der Sicherheit von nickelhaltigen Implantaten im medizinischen Bereich ist naheliegend, denn Nickeltitanlegierungen werden zunehmend als kardiovaskuläre Implantate bei minimalinvasiven Eingriffen eingesetzt. In Folge von Korrosion setzen sie geringe Mengen an Nickel frei, erläutert der Inhaber des Lehrstuhls für Metallische Werkstoffe, Markus Rettenmayr von der Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Langfristig geringe Nickelfreisetzung

Befürchtungen, dass es vor allem über lange Zeiträume zu einer Nickelbelastung im Körper des Patienten kommen könnte, die zu gesundheitlichen Problemen führt, zerstreut Rettenmayr nun weitgehend. Die Nickelfreisetzung aus Drähten einer Nickeltitanlegierung sei auch über längere Zeiträume sehr gering, berichtet er über die Ergebnisse der gemeinsamen Forschung mit seinem Kollegen Andreas Undisz in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Acta Biomaterialia.

Die Forscher belegen diese Aussage mit der ersten Langzeitstudie überhaupt, die eine solche Freisetzung detailliert untersucht hat: Statt der gesetzlich vorgeschriebenen Testphase für implantierbare Medizinprodukte von wenigen Tagen untersuchten sie das Auswaschverhalten von Nickel über einen Zeitraum von acht Monaten.

Untersuchungen an Okkludern

Untersuchungsobjekte waren feine Drähte aus einer superelastischen Nickeltitanlegierung, die z. B. für Okkluder – medizinische Implantate zur Behebung von Defekten der Herzscheidewand – verwendet werden. Ein Okkluder besteht aus zwei drahtgeflochtenen Schirmchen, die etwa die Größe einer Ein-Euro-Münze haben, und lässt sich mechanisch zu einem dünnen Strang ziehen, der in einem Herzkatheter Platz findet. "Dadurch lassen sich die Okkluder über minimal-invasive OP-Verfahren platzieren", sagt Undisz. Im Idealfall trägt der Patient das Implantat anschließend über viele Jahre im Körper.

Um zu testen, was während dieser Zeit mit dem Nickeltitandraht passiert, haben Undisz und Doktorandin Katharina Freiberg Proben der Drähte nach unterschiedlicher mechanischer und thermischer Beanspruchung in hochreines Wasser eingelegt und das freiwerdende Nickel nach definierten Zeitintervallen bestimmt.

"Das war alles andere als einfach", so Undisz, "denn die Konzentration des freiwerdenden Metalls bewegt sich häufig im Bereich der Nachweisgrenze". In Kooperation mit Forschern des Instituts für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik des Uniklinikums Jena ist es den Materialwissenschaftlern jedoch gelungen, eine verlässliche Testroutine zu entwickeln, um den Verlauf der Nickelfreisetzung zu messen.

Nennenswerte Nickelfreisetzung nach der OP

"Vor allem in den ersten Tagen und Wochen werden durchaus nennenswerte Mengen an Nickel frei", fasst Undisz die Befunde zusammen. Das sei vor allem auf die mechanische Beanspruchung des Implantats während der Operation zurückzuführen. Dadurch wird die dünne Oxidschicht, die das Material bedeckt, beschädigt. Es kommt zur erhöhten Nickelfreisetzung.

Auf lange Sicht aber bewege sich die Nickelkonzentration im Bereich weniger Nanogramm pro Tag und liege damit weit unterhalb der Menge, die man täglich über die Nahrung zu sich nimmt. (red, derStandard.at, 18.2.2014