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Biomaterialien Gestrickt, gewebt, geflochten: biomedizinische Textilien

| Autor / Redakteur: Jeff Koslosky / Jürgen Schreier

Biomedizinische Textilien verfügen über einzigartige Gewebegeometrien, abgestimmt auf Verwendungszweck und Leistungsanforderungen. Als Alternativmaterialien für medizinische Komponenten bieten sie bei minimalinvasiven Anwendungen Flexibilität.

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Bild 1: Die gestrickte Matrixstruktur zeichnet sich durch Porösität, Anpassungsfähigkeit, Elastizität und Druckfestigkeit aus. (Bild: Secant Medical)
Bild 1: Die gestrickte Matrixstruktur zeichnet sich durch Porösität, Anpassungsfähigkeit, Elastizität und Druckfestigkeit aus. (Bild: Secant Medical)

Der Erfolg eines Produkts, das implantierbare Gewebekomponenten enthält, hängt zu einem großen Teil von der Auswahl des Biomaterials ab. Im Einklang mit der erforderlichen Gewebereaktion muss ein Ingenieur entscheiden, ob polymerische oder metallische Biomaterialien zur Herstellung der Gewebekomponente verwendet werden sollten. Bioresorbierbare Polymere werden häufiger bei Anwendung von nicht dauerhaften hybridbiologischen oder synthetischen Reparaturarbeiten eingesetzt. Wo verbesserte mechanische Eigenschaften verlangt werden, kommen hochentwickelte Polymere, Hochleistungspolyäthylene und röntgendichte und reibungsarme

Polymere zum Einsatz.

Auch Metalle werden oftmals in der hochleistungsfähigen, flexiblen und anschmiegsamen Textilgestaltung verwendet. Nitinol, Edelstahl, Titan und Tantal Substrate werden auf Grund ihrer mechanischen Eigenschaften eingesetzt. Die Eigenschaften des Biomaterials und deren therapeutischer Nutzen ergeben sich zum einen aus der Kombination der Materialien, zum anderen aus der Wahl der Verarbeitungstechnologie.

Drei Textilumformtechniken kommen zur Anwendung

Heute werden hauptsächlich drei Textilumformtechniken angewandt. Jeweils abgestimmt auf das spezifische Anwendungsgebiet unterscheiden sie sich in ihren Merkmalen und Eigenschaften.

So werden Textilverbundstoffe durch ineinandergreifende Garn- oder Metallschleifen gebildet, die in Knoten in einer Reihe angeordnet werden (Bild 1). In der Regel sind diese Art von Werkstoffen porös, sehr anpassungsfähig und elastisch durch hohe „Berst“-, Zug- und Druckfestigkeit. Sie eignen sich daher für Gefäßprothesen, Herniennetze, Adhäsionsbarrieren, Inkontinenzprodukte und für verschiedene andere therapeutische Einsatzbereiche.

Ein weiteres Textil-Formgebungsverfahren sind Verbundstoffgewebe, die in einem kreuzartigen „über-unter“, senkrechtem Muster durch Verwirbelung der Garne gestaltet werden (Bild 2). Aufgrund ihrer Geometrie zeichnen sie sich durch geringe Porosität aus und eignen sich deshalb zur Flüssigkeitserfassung, Filtrierung und für Transfers.

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