Intelligente Implantate mit magnetischen Nanopartikeln

 

„Intelligente Implantate“ bestehen aus Hybridmaterialien, das heißt aus einer biologischen oder künstlichen Matrix und magnetischen Nanopartikeln. Deshalb kann man ihre Eigenschaften durch magnetische Felder gezielt bestimmen und steuern. Die Gruppe von Frau Dr. Slabu macht sich das auf verschiedene Weise zu Nutze.

  Student im Labor hält magnetische Nanopartikel in Rotationsverdampfer Urheberrecht: Benedikt Marcowka

a) Die Forscher erhitzen Stents mit eingebauten magnetischen Nanopartikeln durch Anregung in magnetischen Wechselfeldern kontrollierbar auf eine einstellbare Temperatur. Damit schaffen sie die Voraussetzungen, um unter anderem Speiseröhren-Tumoren durch sogenannte Ablation zu zerstören.

 
  Zwei Forscher am Mikroskop Urheberrecht: Benedikt Marcowka

b) Die Forscher bauen ein physikalisches Modell auf, das die Wechselwirkungen von magnetischen Nanopartikeln mit ihrer Umgebung beschreibt. Dieses Modell soll erlauben, das Verhalten der intelligenten Implantate im Körper mit Hilfe von medizinischer Bildgebung besser zu bestimmen. Die magnetischen Nanopartikel dienen dabei als Kontrastmittel für Magnetresonanztomographie, MRT, sowie Magnetic Particle Imaging (Magnetpartikelbildgebung, MPI), damit Ärzte den Zustand der Implantate prüfen können.

Partner:

Institut für Textiltechnik RWTH Aachen

Förderer:

  • Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Programm „Industrielle Gemeinschaftsforschung und Entwicklung“ (Projekt „Systematische Prozessauslegung für die Herstellung nanomodifizierter Implantate auf Faserbasis für den Einsatz in der Ablationsthermie“)
  • Deutschen Forschungsgemeinschaft, Schwerpunktprogramms 1681 „Feldgesteuerte Partikel-Matrix-Wechselwirkungen: Erzeugung, skalenübergreifende Modellierung und Anwendung magnetischer Hybridmaterialien“ (Nachwuchsförderungsprojekt „Entwicklung einer MRT-gestützten Materialprüfung biodegradierbarer Hybridmaterialien mit inkorporierten magnetischen Nanopartikeln“)