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Neues PEEK-Material von Evonik

Für Carbon-starke Implantate

19. Oktober 2023, 10:45 Uhr | Evonik (uh)

Das neue kohlenstofffaser-verstärkte Material soll insbesondere Knochenplatten und Prothesenteile noch widerstandsfähiger machen.

Evonik bringt das weltweit erste Carbon-verstärkte PEEK-Filament für medizinische Implantate auf den Markt, was Knochenplatten und Prothesen verstärken soll. Das intelligente Biomaterial kann im extrusionsbasierten 3D-Druck, wie dem Fused Filament Fabrication (FFF), verarbeitet werden.

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Das neue Produkt, das unter den Namen Vestakeep iC4612 3DF und Vestakeep iC4620 3DF erhältlich ist, weist einen Kohlenstofffasergehalt von jeweils 12 bzw. 20 Prozent auf. Diese beiden Varianten bieten je nach benötigter Festigkeit und Flexibilität der 3D-gedruckten Implantate wie Knochenplatten und anderen rekonstruktiven Prothesen eine Materialauswahl.

Die Vorteile der neuen Vestakeep-Materialien sind die hohe Festigkeit durch den hohen Carbon-Gehalt, kombiniert mit der Duktilität seiner PEEK-Komponente. Weitere Produktvorteile sind die Möglichkeit, die Ausrichtung der Kohlenstofffasern während des 3D-Druckprozesses zu definieren, eine hohe Biokompatibilität für Metallallergie-Patienten und keine Röntgenartefakte.

Die Vorteile von PEEK für Implantate
PEEK (Polyetheretherketon) ist ein Kunststoff, der in der Medizintechnik, insbesondere für Implantate, weit verbreitet ist. Das Implantatmaterial aht einige Vorteile für den medizinischen Einsatz: Biokompatibilität: PEEK ist biokompatibel und wird vom Körper gut vertragen12. Mechanische Eigenschaften: PEEK hat hervorragende mechanische Eigenschaften wie Steifigkeit und Zähigkeit2. Es hat auch eine einzigartige Duktilität und ähnliche mechanische Eigenschaften wie Knochen1. Gewicht: PEEK ist ein leichtes Material, was es zu einer idealen Wahl für Implantate macht. Chemische Beständigkeit: PEEK ist chemisch beständig. Beständigkeit gegen Desinfektionsmittel: PEEK ist beständig gegen die meisten gängigen Desinfektionsmittel1. Sterilisationsfähig: PEEK widersteht allen gängigen Sterilisationsverfahren. Keine Röntgenartefakte: Im Gegensatz zu Metallimplantaten erzeugt PEEK keine Artefakte in Röntgenbildern. Anpassungsfähigkeit: Mit der Möglichkeit, den Kohlenstofffasergehalt zu variieren, kann die Festigkeit und Flexibilität des Implantats an die spezifischen Anforderungen angepasst werden. Trotz dieser Vorteile hängt die Verwendung von PEEK als Implantatmaterial immer noch von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der spezifischen Anforderungen des Patienten und der Art des erforderlichen Implantats.

Die Vorteile von PEEK für Implantate

PEEK (Polyetheretherketon) ist ein Kunststoff, der in der Medizintechnik, insbesondere für Implantate, weit verbreitet ist. Das Implantatmaterial aht einige Vorteile für den medizinischen Einsatz:

Biokompatibilität: PEEK ist biokompatibel und wird vom Körper gut vertragen12.
Mechanische Eigenschaften: PEEK hat hervorragende mechanische Eigenschaften wie Steifigkeit und Zähigkeit2. Es hat auch eine einzigartige Duktilität und ähnliche mechanische Eigenschaften wie Knochen1.
Gewicht: PEEK ist ein leichtes Material, was es zu einer idealen Wahl für Implantate macht.
Chemische Beständigkeit: PEEK ist chemisch beständig.
Beständigkeit gegen Desinfektionsmittel: PEEK ist beständig gegen die meisten gängigen Desinfektionsmittel1.
Sterilisationsfähig: PEEK widersteht allen gängigen Sterilisationsverfahren.
Keine Röntgenartefakte: Im Gegensatz zu Metallimplantaten erzeugt PEEK keine Artefakte in Röntgenbildern.
Anpassungsfähigkeit: Mit der Möglichkeit, den Kohlenstofffasergehalt zu variieren, kann die Festigkeit und Flexibilität des Implantats an die spezifischen Anforderungen angepasst werden.

Trotz dieser Vorteile hängt die Verwendung von PEEK als Implantatmaterial immer noch von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der spezifischen Anforderungen des Patienten und der Art des erforderlichen Implantats.

Mit einem Durchmesser von 1,75 mm werden die Vestakeep-Werkstoffe auf 500g und 1.000g Spulen geliefert, die direkt in Standard-FFF/FDM-3D-Druckern für PEEK-Materialien verwendet werden können. Das Filament unterliegt einem strengen Qualitätsmanagement für medizinische Materialien.

»In keinem anderen Anwendungsfeld zeigen sich die Vorteile des 3D-Drucks, wie Individualisierung oder Designfreiheit, mehr als in der Medizintechnik.«
Marc Knebel, Head of Medical Systems bei Evonik

»In Trauma-Anwendungen bieten 3D-gedruckte Lösungen beispielsweise einen enormen Zeitvorteil gegenüber traditionell hergestellten Medizinprodukten. Es ist denkbar, dass patientenspezifische Lösungen innerhalb von zwei oder drei Tagen hergestellt werden können, was die Erholungsphase erheblich verbessert.«

Evonik entwickelt seit über fünf Jahren schrittweise neue PEEK-basierte Filamente für medizinische 3D-Druckanwendungen und setzt damit Materialqualitätsstandards in der Medizintechnik mit additiver Fertigung. Das aktuelle Portfolio umfasst verschiedene Grade für Anwendungen mit langfristigem und kurzfristigem Körperkontakt. (uh)