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Sichtbarmachung von textilen Implantaten im MRT durch Einlagerung von superparamagnetischen Eisenoxid-Nanopartikeln

Weltweit werden pro Jahr insgesamt 1,5 Millionen textile Strukturen (sog. Meshes) zur Verstärkung von Muskulatur, Bindegewebe und Faszien implantiert. Da in 10 bis 30 % der Fälle Komplikationen beobachtet werden und Rezidiv-Operationen notwendig sind, sollen die meshbedingten Ursachen jedes Einzelfalls identifiziert werden, so dass eine Postoperation besser geplant oder sogar vermieden werden kann. Zu diesem Zweck werden superparamagnetische Nanopartikel in den Kunststoff-Filamentfäden eingelagert und können somit danach im MRT sichtbar gemacht werden. Damit eine gute Auflösung der Strukturen im MRT erreicht werden kann, ist eine optimale Verteilung der Partikel in den Fäden von großer Bedeutung. Die Anpassung der Magnetpartikel in Bezug auf Größe, Partikeloberfläche und deren Lösungsverhalten in Kunststoff spielt dabei eine wichtige Rolle.

Marktgängiges Stoma-Mesh (DynaMesh, FEG Textiltechnik): dreidimensionales Mesh, das den ableitenden Darm im Bereich des Bauchdeckendurchtrittes zirkulär umgibt.

Lokale und globale Bestimmung der Verteilung superparamagnetischer Nanopartikel (MNP) in Textilimplantaten im Rahmen der Qualitätssicherung

Zur Bestimmung der Konzentration und Verteilung magnetischer Teilchen in Kunststoff-Filamentfäden wird ein Homogenitätsmessgerät aufgebaut. Eine Datenbasis zur Optimierung der Eigenschaften der MNP für eine bessere Auflösung der Implantate im MRT und zur Entwicklung von Mess- und Auswerteverfahren für das Homogenitätsmessgerät soll zunächst geschaffen werden. Die magnetischen Eigenschaften einzelner MNP und ihre Verteilung innerhalb eines Ensembles werden mit einem Magnetkraftmikroskop (MFM) bestimmt. Diese Methode erlaubt aufgrund einer großen Streufeldsensitivität eine sehr hohe Ortsauflösung. Die Sättigungsmagnetisierung der MNP wird mittels der SQUID-Suszeptometrie ermittelt. Außerdem werden mit Hilfe eines magneto-optischen Mikroskops die Positionen von MNP-Clustern entlang einiger Zentimeter Faden bestimmt (MOKE-Effekt). Da mit diesen Verfahren i. d. R. nur kleine Teile des Fadens untersucht werden können, wird auf Basis dieser Voruntersuchungen ein auf einem Referenzstandard basierendes, induktives Messverfahren entwickelt, das einen großen Analysebereich und eine hohe Messgenauigkeit erlaubt.