Fallen Teile des Organismus aus, müssen sie nach Möglichkeit ersetzt werden. Die Forschung bringt hierzu erstaunliche Ergebnisse zustande: Zahnersatz wird computergesteuert maßgefertigt, Implantate können wie eine Hornhaut aus Kunststoff auf Dauer die Sehkraft wiederherstellen, künstliche Gliedmaßen erreichen heute eine beeindruckende Funktionalität, und bioresorbierbare Materialien werden nach ihrer Nutzzeit planmäßig vom Körper wieder aufgelöst.
Im Fraunhofer-Leitprojekt »Theranostische Implantate« arbeiten Fraunhofer-Forscher an intelligenten Implantaten, die Diagnostik und Therapie in einem medizintechnischen Produkt vereinen. Zu diesem Zweck entwickeln sie drei Demonstratoren: eine smarte Hüftgelenksprothese, ein Sensorimplantat sowie eine myoelektrische Handprothesensteuerung.
Aktive Implantate sind in der Lage, bestimmte Körperfunktionen eines erkrankten Menschen zu unterstützen und Funktionsstörungen zu kompensieren. Die Energieversorgung aktiver Implantate ist jedoch seit Jahren ein grundsätzliches Problem. Jetzt haben Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einen Demonstrator entwickelt, der aktive Implantate drahtlos via Ultraschall mit Energie versorgt.
Erfolgreicher Abschluss des vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB koordinierten EU-Projekts VascuBone. Im Würzburger Congress Centrum trafen sich Ende März die Beteiligten des internationalen Forschungskonsortiums, um die Ergebnisse aus fünf Jahren Projektarbeit zu besprechen. Im Mittelpunkt stand dabei die neu entwickelte VascuBone-»Toolbox«, die neuartige, individualisierte Knochenimplantate ermöglicht.
Schicht für Schicht aufgebaut: Teilnachbildung eines menschlichen Kieferknochens
In der Medizintechnik ist die Generative Fertigung in einigen Bereichen, wie etwa in der Dentaltechnik nicht mehr wegzudenken. Aber auch Implantate, Prothesen, Knochen lassen sich mit diesen Rapid-Technologien maßgeschneidert anfertigen.
Spenderhornhäute sind rar: Allein in Deutschland warten jährlich etwa 7000 Patienten auf das winzige Stück Gewebe. Ein Implantat aus Kunststoff kann künftig insbesondere für Ultima-Ratio Patienten eine Möglichkeit bieten, wieder zu sehen.
Blick in den noch nicht komplett gekapselten Hirndrucksensor.
Medizingeräteentwickler arbeiten schon lange an einem Hirndrucksensor zur Langzeitimplantation. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT haben einen Drucksensor in einer Hülle aus Metall entwickelt. Das Implantat ist hermetisch dicht gekapselt, sodass ein verfrühter Funktionsausfall durch eindringende Feuchtigkeit verhindert wird. Der Deckel der Metallhülse ist aus einer beweglichen Metallmembran gefertigt, die auf Druckänderungen im Gehirn reagiert. Dieser Druck wird auf den Siliziumchip im Inneren übertragen. Über einen kleinen Funkimpuls wird der Messwert dann nach draußen zum Messgerät gesendet. Dadurch erübrigt sich für die Patienten ein stationärer Aufenthalt in der Klinik.
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Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projekts »The Fusion of Neuroscience and Robotics for augmenting human capabilities (Neurobotics)« hat ein interdisziplinäres Forscherteam eine bionische Handprothese für einen handamputierten Patienten aufgebaut, die mit Hilfe von Signalen der peripheren Nerven gesteuert werden kann. Dabei gelang es dem Patienten, selektiv jeden einzelnen Finger einer Handprothese mittels neuronaler Aktivitäten zu bewegen. Auch konnten die Nervenfasern so stimuliert werden, dass ein sensorisches Feedback erstmals möglich wurde. Die Projektgruppe »Neurobotics« des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT entwickelte hierfür implantierbare Elektroden zur Neurostimulation und Ableitung von Nervensignalen sowie die Aufbau- und Verbindungstechnik und untersuchte deren biologische Verträglichkeit.
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