C60-dotierte Metalloberfläche zur Senkung des Verschleißes endoprothetischer Implantate

• Applicants: Professor Dr. Jan Philippe Kretzer; Dr.-Ing. Claudia Beatriz dos Santos
• Subject Area: Biomaterials
• Term: from 2011 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 195789542

Die durch Verschleiß induzierte aseptische Lockerung gilt in der modernen Hüftendoprothetik als Hauptursache für ein frühzeitiges Prothesenversagen. Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen seitens immer jüngerer und aktiverer Patienten soll in Kooperation zwischen der Orthopädischen Universitätsklinik Heidelberg und der Universität Stuttgart ein neuer Verbund-Gleitwerkstoff entwickelt und bewertet werden. Das beantragte Vorhaben zielt auf die Einbringung von C60-Fullerenen - einem hochsymmetrischen Kohlenstoff-Allotrop aufgebaut aus 60 C-Atomen - in eine Hartchrommatrix über elektrochemische Dispersionsabscheidung. Durch die Topographie der C60-Cluster an der Metalloberfläche soll eine Separierung der Gleitpartner und somit die Senkung des Verschleißes realisiert werden. Neben der Konzeption des Versuchsaufbaus und der Dispersionsabscheidung stehen die tribologische Testung und die Beurteilung der Verschleiß- und Reibeigenschaften der Verbundschicht im Fokus der Studie. Die hierfür eingesetzte Pin-on-Plate-Prüfeinheit wurde speziell an die Belastungssituation im Hüftgelenk angepasst. Anhand eines iterativen Vorgehens soll die für den Einsatzzweck optimierte Fullerenverteilung in der Metallmatrix für flache Proben bestimmt werden.

• DFG Programme: Research Grants