Abstract No.:
6776

 Scheduled at:
Tuesday, September 15, 2020, Virtueller Raum 1 11:15 AM
Fügen in der Medizintechnik


 Title:
Alterungseinfluss von Klebstoffen auf die Sauberkeit und Biokompatibilität von chirurgischen Instrumenten

 Authors:
Joana Hummel / NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen, Deutschland
Clara Daab / Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen (NMI), Deutschland
Jana Kolbe*/ Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM), Deutschland
Monika Sebald/ Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM), Deutschland

 Abstract:

In der stark mittelständisch geprägten Medizintechnik findet die Klebtechnik einen immer größeren Anwendungsbereich. Viele moderne Instrumente, z.B. für die minimal invasive Chirurgie, können nur unter Einsatz des Klebens als Verbindungstechnik hergestellt werden beispielsweise, wenn medizinische Stähle mit medizinisch zugelassenen Kunststoffen verbunden werden. Als problematisch und hinderlich für den weiteren Einsatz der Klebtechnik stellt sich jedoch die Frage nach der Beständigkeit, Sauberkeit und Biokompatibilität der Klebstelle und des Klebstoffes in Bezug auf Reinigung und Sterilisation. Im Fokus des Projektes steht dabei die hydrothermale Alterung der Klebstoffe als Folge der wässrigen Reinigung und der Sterilisation mittels Autoklav. Im Forschungsprojekt wird ein prototypisches Vorgehen für die Beurteilung der Biokompatibilität gealterter Klebverbindungen (durch Reinigung und Sterilisations-zyklen) erarbeitet und Wechselwirkungen zwischen Klebstoff, Aufbereitung und medizinischer Umgebung untersucht. Die Klärung der Alterungsmechanismen erhöht die Sicherheit beim Einsatz der Medizinprodukte am Patienten. Projektvorgehen: Wie alle technischen Werkstoffe altern auch Klebverbindungen (Klebstoff, Fügepartner und Adhäsionszone) und verändern ihre Eigenschaften im Laufe der Nutzung. Es wird dabei zwischen physikalischer, chemischer und biologischer Degradation der Klebstoffe unterschieden. In diesem Forschungsprojekt wird die hydrothermale Alterung mit analytischen und spektroskopischen Methoden wie XPS, FT-IR, DMA und DSC sowie mittels Festigkeitsuntersuchungen charakterisiert. Ein wesentlicher Bestandteil ist ebenfalls die Untersuchung der Biokompatibilität von gealterten Proben. Zu Beginn des Projektes wurden mit dem projektbegleitenden Ausschuss exemplarisch zwei Demonstratoranwendungen für wiederaufbereitbare chirurgische Instrumente definiert und anhand dieser Klebstoffe, Materialien und der Aufbereitungsprozess definiert. Bei den ausgewählten Klebstoffen handelt es sich um vier thermisch härtende 2K-Epoxidharzklebstoffe und einen ebenfalls thermisch härtenden 2K-Modellklebstoff auf Epoxidharzbasis. Des Weiteren wurden zwei dualhärtende Klebstoffe mit aufgenommen. Alle kommerziell verfügbaren Klebstoffe sind von den Herstellern nach ISO 10993-5 zertifiziert. Durch die Auswahl der Materialien anhand der Demonstratoren wird die Anwendungsnähe sichergestellt, zudem werden die im Projektantrag geplanten finalen bauteilnahen Untersuchungen an diesen Demonstratoren vorgenommen.



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