Aktuelle Anforderungen an polymere Biomaterialien in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde

Zusammenfassung

Die Hals-Nasen-Ohrenheilkunde wurde in den vergangenen Jahren durch zahlreiche Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Implantate geprägt, die zum einen auf innovativen Biomaterialien und zum anderen auf neuen Implantattechnologien basieren. Dabei müssen die verwendeten Biomaterialien, weil sie in lebende Systeme integriert werden, neben den technischen Anforderungen auch den biologischen Wechselwirkungsmechanismen Rechnung tragen. Im Hinblick auf ihre Eignung sind somit sowohl die technische Funktionsfähigkeit durch auf das jeweilige Implantat abgestimmte mechanische Eigenschaften, die ausreichende Stabilität gegenüber physiologischen Medien als auch eine hohe Biokompatibilität zu fordern. Das Ziel des Einsatzes von Biomaterialien für Implantate besteht dabei darin, die Biofunktionalität über möglichst lange Zeiträume zu erhalten. Diese allgemeinen Anforderungen an Biomaterialien haben selbstverständlich auch für die Hals-Nasen-Ohrenheilkunde ihre Gültigkeit. Als Biomaterialien kommen Materialien aus verschiedenen Werkstoffklassen zum Einsatz. Zu den ältesten, als Biomaterial verwendeten Werkstoffen zählen Metalle. Außerdem fanden metallische Legierungen, Keramiken, Gläser oder Verbundwerkstoffe Berücksichtigung. Weitverbreitet sind darüber hinaus natürliche und synthetische Polymere, die im vorliegenden Beitrag schwerpunktmäßig hinsichtlich ihrer Eigenschaften und ihrer Verwendung als Materialien für Cochleaimplantate, Osteosynthese-Implantate, Stents und Trägerstrukturen für das Tissue Engineering vorgestellt werden. Bedingt durch ihren Einsatz als permanente bzw. temporäre Implantate wird dabei in biostabile bzw. biodegradierbare Polymere unterschieden. Die im vorliegenden Beitrag aufgezeigten allgemeinen und aktuellen Anforderungen an Biomaterialien und die dargestellten ausgewählten Biomaterialapplikationen in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde belegen die Schwerpunkte der aktuellen Biomaterialforschung in diesem Bereich und verdeutlichen zugleich den hohen Stellenwert der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Naturwissenschaftlern, Ingenieuren und Medizinern.

Abstract

In recent years the ear, nose and throat medicine (ENT medicine) has been stimulated by numerous innovations in the field of implants which are based on new biomaterials and modern implant technologies. In this context, biomaterials integrated in living organisms have to allow for the technical requirements and the biological interactions between the implant and the tissue. With regard to their suitability, functional capability of the implant, which is complementary to the mechanical implant properties, sufficient stability against physiological media, as well as high biocompatibility are to be demanded. Another purpose of the use of biomaterials is the maintenance and the enhancement of biofunctionality over a long time period. These general requirements for biomaterials also have their validity in ENT medicine.

Different materials are applied as biomaterials. Metals belong to the oldest biomaterials. In addition, alloys, ceramics, inorganic glasses and composites were tested. Furthermore, natural and synthetic polymers, which are primarily presented in this article regarding their properties and their applications as materials for cochlear implants, osteosynthesis implants, stents and novel scaffolds for tissue engineering, are increasingly applied. According to their use in permanent and temporary implants, polymers are to be differentiated between biostable and biodegradable polymers.

The presented general and current requirements for biomaterials and biomaterial applications in ENT medicine demonstrate key aspects of the current biomaterial research in this field. They do as well document the high impact of the interdisciplinary collaboration of natural and medical scientists and engineers.

Schlüsselwörter

Biomaterialien - Polymere - Implantate - Hals-Nasen-Ohrenheilkunde

Key words

Biomaterials - polymers - implants - ear, nose and throat medicine

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