AG Experimentelle Biomechanik

Die Arbeitsgruppe Experimentelle Biomechanik befasst sich mit der Untersuchung kinematischer und dynamischer Prozesse an Implantaten, Endoprothesen sowie biologischen Materialien. Die zu bearbeitenden Projekte umfassen Themen aus der Grundlagenforschung in der Biomechanik, Tribologie, Oberflächentechnik und klinisch angewandten Forschung von endoprothetischer und osteosynthetischer Versorgung. Durch den engen Kontakt zu unserer Klinik ergeben sich überdies anwendungsorientierte Fragestellungen. Weiterhin werden in enger Kooperation mit verschiedenen Partnern aus der Industrie neue Implantate experimentell oder standardisiert geprüft und Lösungen für die operative Versorgung entwickelt. Für die Implantat- und Werkstoffprüfung stehen unterschiedliche Prüfmaschinen zur Verfügung. Neben quasi-statischen Universalprüfmaschinen stehen eine servo-hydraulische und eine elektrodynamische Prüfmaschine für dynamische Testungen zur Verfügung.

Im Bereich der Verschleißprüfung von Hüft- und Knieendoprothesen bestehen langjährige Erfahrungen in der Durchführung von Normtests nach ISO 14242 und ISO 14243. Die zur Verfügung stehenden servohydraulischen Abriebsimulatoren der Firma EndoLab erlauben dank ihrer hochpräzisen und reproduzierbaren Regelung die Einhaltung der geforderten Normrichtlinien. Des Weiteren steht der neuartige VIVO-Gelenksimulator der Firma AMTI für weiterführende biomechanische und tribologische Prüfungen zur Verfügung. Neben der standardisierten ISO Prüfung stehen Abriebuntersuchungen an einem Roll-Gleitprüfstand sowie zwischen modifizierten Implantatoberflächen und Knochenzement im Fokus der Arbeitsgruppe. Die Gleitflächen können im Anschluss an die Abriebuntersuchungen mittels Laser-Scanning- oder Digitalmikroskop untersucht und bewertet werden.

Für die experimentelle Bearbeitung von implantatspezifischen Fragestellungen werden Prüfstände nach physiologischem Vorbild entwickelt und durch moderne optische und mechanische Messtechnik ergänzt. Zudem sind unterschiedliche Modelle zur tierexperimentellen Untersuchung etabliert.

Projektträger

AG Leiter

Mitarbeiter

  • Jessica Hembus, M. Sc.
  • Paul Henke, M. Sc.
  • Mario Jackszis (Technischer Mitarbeiter)
  • Studentische Mitarbeiter

Ausgewählte Publikationen

  • Hembus J, Lux L, Jackzis M, Bader R, Zietz C
    Wear analysis of cross-linked polyethylene inserts articulating with alumina and ion-treated cobalt-chromium femoral heads under third-body conditions
    Wear Feb 402–403 (2018) 216–223
  • Gabler C, Gierschner S, Tischer T, Bader R
    Comparison of different suture techniques for Achilles tendon repair in rat model using collagen scaffolds
    Acta of bioengineering and biomechanics Jan 20(2):73-77; 2018

  • Gabler C, Spohn J, Tischer T, Bader R
    Biomechanical, Biochemical, and Cell Biological Evaluation of Different Collagen Scaffolds for Tendon Augmentation
    BioMed Research International May 2018:1-11; 2018

  • Gabler C, Saß JO, Gierschner S, Lindner T, Bader R, Tischer T
    In Vivo Evaluation of Different Collagen Scaffolds in an Achilles Tendon Defect Model
    BioMed Research International Aug 2018(6):1-11; 2018

  • Vogel D, Schulze C, Dempwolf H, Klüß, D, Bader R
    Biomechanical behavior of modular acetabular cups made of poly-ether-ether-ketone: A finite element study
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part H Journal of Engineering in Medicine Sept 232(10):1030-1038 2018