Biokompatible Metalle

Metalle als Implantatwerkstoffe werden in der Medizin für zwei Hauptanwendungen eingesetzt: für Prothesen des totalen Gelenkersatzes wie beispielsweise Hüft-, Knie- und Schulterprothesen und für Fixationselemente zur Stabilisierung von Frakturen. Beispiele hierfür sind Osteosyntheseplatten, Marknägel, Schrauben, Drähte und Stents. Eine der ersten Anwendungen von Metallen im menschlichen Körper war die Fixation von Fragmenten eines gebrochenen Humerus (Oberarmknochen) mit einem Metalldraht durch zwei französische Physiker im Jahr 1775 [1]. Ausführliche Untersuchungen zur Verträglichkeit von Metallen im menschlichen Körper wurden bereits im frühen 19. Jahrhundert durchgeführt. Von den untersuchten Werkstoffen verursachten die edlen Metalle wie Gold, Silber und Platin aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und Körperverträglichkeit die geringsten Reizungen im menschlichen Körper. Die klinische Anwendung der Edelmetalle war jedoch wegen der geringen mechanischen Eigenschaften beschränkt. Andere Metalle wie Messing, Kupfer oder Eisen wiesen vergleichsweise höhere Festigkeitswerte auf, sie waren jedoch aufgrund der geringen Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität nicht für den klinischen Einsatz geeignet. Ein weiteres Problem stellte die Gefahr der Infektion durch unsterile Instrumente und Implantate dar. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts hielt die antiseptische Operationsmethode Einzug in die Kliniken, die z. B. erfolgreiche Operationen mit Silberdraht ermöglichte.