Geschäftsfeld Bio- und Medizintechnik

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Das Fraunhofer IKTS ist ein langjähriger Partner bei der Entwicklung medizinischer Implantate, chirurgischer Instrumente sowie neuester Verfahren zur Prüfung, Charakterisierung und Analytik in den Lebenswissenschaften.

Keramik, Biologie und Diagnostik – auf Grundlage dieser Kompetenzen begleitet das Fraunhofer IKTS die Entwicklung medizinischer und medizintechnischer Innovationen. Die Forschenden greifen dabei auf eine hervorragende technische Infrastruktur mit zertifizierten Laboren zurück. Qualitäts-, Kosten- und regulatorische Anforderungen sind zentrale Kriterien für die Forschungsarbeiten.

Am Institut arbeiten interdisziplinäre Teams aus den Bereichen Werkstoffwissenschaften, Immunbiologie und Diagnostik gemeinsam an bestehenden und neuen Generationen von Implantaten. Auf Basis kommerziell verfügbarer Materialien entwickeln die Wissenschaftler neue keramische Werkstoffe und Komponenten mit verbesserten mechanischen, ästhetischen und biologischen Eigenschaften.

Die Forschenden begleiten Projekte je nach Kundenwunsch von der Werkstoffentwicklung und -auswahl über die Formgebung und Funktionalisierung bis zur biologischen Beurteilung in vitro. Eine hochentwickelte Charakterisierung und Analytik rundet das Gesamtangebot für Partner aus Industrie und Wissenschaft ab. Dadurch können Entwicklungszeiten verkürzt und potenzielle Risiken bereits frühzeitig identifiziert werden. Umfassende Kompetenzen in der Bewertung keramischer Werkstoffe und Komponenten (z. B. hinsichtlich Partikeldesign, Gefügestruktur und Tribologie) erlauben zielgerichtete Verbesserungen von Struktur- und Eigenschaftsbeziehungen.

Im Fokus des Geschäftsfelds steht zudem die biologische Materialanalytik. Damit können weiterführende Aussagen zu Degradationsverhalten und Immunreaktionen unter In-vitro-Bedingungen getroffen werden. Die Forschenden setzen dabei eigens entwickelte Mess- und Prüfverfahren nicht nur für die interne Qualitätssicherung ein, sondern stellen diese auch als spezifische Service- und Systementwicklungen für Keramik und andere Werkstoffe zur Verfügung.

Um den Anforderungen einer weiter alternden Gesellschaft gerecht zu werden, betreibt das Fraunhofer IKTS Vorlaufforschung mit dem Ziel, die Eigenschaften und die Funktionalität der nächsten Generation von Implantaten stetig zu optimieren.

Im Mittelpunkt stehen hier additive Fertigungsverfahren für patientenspezifische Medizinprodukte sowie die Funktionalisierung von Implantaten und Implantatoberflächen durch konstruktive, sensorische oder aktorische Elemente. Die Forschenden begleiten den Prozess dabei von der Untersuchung der technischen Machbarkeit bis zum validen reproduzierbaren Endprodukt. Dafür konzipieren und entwickeln sie sowohl die dafür notwendigen inlinefähigen Prüftechnologien als auch Analysesysteme für medizintechnische Anforderungen.