MRT-gestützte Entwicklung neuer Materialprüfungsmethoden von biokompatiblen Verbundstoffen aus Polymeren und magnetischen Nanopartikeln

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Textile Strukturen aus gewobenen Kunststofffäden (Netze oder „Meshes“) dienen als Implantate zur Verstärkung von Gewebestrukturen. In bis zu 30 % der Fälle sind Rezidiv- Operationen erforderlich. Deren Anzahl kann durch präoperative Sichtbarmachung von mit magnetischen Nanopartikeln präparierten Netzen reduziert werden. Um die Ursachen eines materialbedingten Versagens für diese Implantate nach deren Implantation zu identifizieren und für verschiedene Belastungsszenarien vorauszusagen, wird die Materialbeanspruchung mit Hilfe eines zeitlich und räumlich hochauflösenden Kleintier- MRT-Geräts direkt sichtbar gemacht. Funktionsfähigkeit und Dauerfestigkeit der Fäden werden in diesem Projekt in Abhängigkeit sowohl der äußeren Bedingungen (Temperaturänderungen, Zugbelastungen, Transienten der Lastwechsel und Alter des Materials), als auch der Geometrie und Partikelkonzentration anhand quantitativer Änderungen der MRT-Daten untersucht. Mit Hilfe eines zu den MRT-Untersuchungen korrelierenden mathematischen Modells wird eine Referenzdatenbank erstellt, die den Zusammenhang zwischen MRT-Bildgebung und Materialeigenschaften beschreibt und auf Basis von Korrelationsanalysen eine Vorhersage von Belastbarkeitsgrenzen ermöglichen soll.