Verfahrensentwicklung und -erprobung zur Optimierung von Knorpelersatzmaterialien

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Defekte des Knieknorpels werden zunehmend mit zellbesiedelten Trägermaterialien behandelt, die nach Implantation annährend die gleichen Festigkeits- und Dämpfungseigenschaften annehmen müssen wie der gesunde Knorpel. Um dies zu erreichen, müssen die bereits existierenden Materialien weiter verbessert werden. Zur Vorhersage des Materialverhaltens eines Trägermaterials unter beliebigen Belastungsbedingungen benötigt man zum einen ein theoretisches, mechanisches Modell und zum anderen einen Versuchsstand zur Modellvalidierung unter möglichst realen Bedingungen. Ein solches Modell, mit dem die mechanischen Eigenschaften eines Knorpelersatzmaterials unter Berücksichtigung der mechanisch-biologischen Interaktion vorhergesagt werden können, ist den Antragstellern nicht bekannt, ebenso wenig wie ein Prüfstand, mit dem Knorpelersatzmaterialien unter möglichst physiologischen Bedingungen an künstlichen Kniegelenken mit humanen Kondylenanteilen erprobt werden können. Ziel der Studie ist es, ein solches Modell zu entwickeln und in einem neuartigen Bioreaktor-Knieprüfstand zu validieren. Durch eine verbesserte Vorhersage der mechanischen Eigenschaften sollen neue Trägermaterialien optimiert werden.