Nanocomposites als Implantatwerkstoffe

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Implantate werden heute in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, um Körperfunktionen zu übernehmen, die durch Defekte oder chronische Erkrankungen beeinträchtigt sind. Die verwendeten Implantatwerkstoffe müssen je nach Anwendung spezifische Anforderungen erfüllen, wobei die Implantatoberfläche eine zentrale Rolle spielt, da sie direkt mit dem umgebenden Gewebe interagiert. In dieser Arbeit wurden Nanocomposites aus Polyamid 12 bzw. Polyetheretherketon und Natriumbentonit bzw. Titandioxid entwickelt, um die Biokompatibilität zu erhöhen. Die Nanopartikel bieten durch ihr hohes Oberflächen/Volumen-Verhältnis eine effektive Oberflächenabdeckung bereits bei geringen Füllstoffmengen. Die Herstellung erfolgte durch Schmelzcompoundierung in einem Zweischneckenextruder, ohne Verträglichkeitsvermittler, um die Biokompatibilität nicht zu beeinträchtigen. Verschiedene Composites wurden durch Anpassungen der Schneckenkonfiguration, Beschickung und Temperaturführung erstellt. Die Analyse ergab, dass Natriumbentonit in Polyamid 12 hauptsächlich agglomeriert, während Titandioxid eine relativ homogene Verteilung aufweist. Mechanische, thermische und rheologische Tests bestätigten, dass es sich eher um Microcomposites handelt. Die Biokompatibilitätsanalyse zeigte, dass alle Materialien keine zytotoxischen Effekte aufweisen, und insbesondere Titandioxid die Zellproliferation verbessert. Die Composites übertrafen in der medizinischen Bildgebung T