Statische und dynamische Charakterisierung von Biomaterialien und Geweben unter physiologischen Bedingungen
Mechanische Charakterisierung von Biomaterialien und Weichteilgeweben
Für geringere Kräfte und hochdynamische Messungen wird ein BOSE Electroforce Testbench-System verwendet. Das System ermöglicht Zug- und Dauertests unter kontrollierten Umweltbedingungen. Eine Universalprüfmaschine wird für größere Proben mit hohen Dehnungen und Kräften verwendet. Das System ist mit einer berührungslosen Dehnungsmessung und einem Modul ausgestattet, mit dem auch dynamische Belastungszyklen durchgeführt werden können. Mit diesen Aufbauten werden verschiedene Biomaterialien wie Blutgefäße, Sehnen, Herzklappen und Gefäßtransplantate untersucht.
Untersuchung der mechanischen Wechselwirkung zwischen Implantaten und natürlichen Geweben
Die Wechselwirkung von natürlichem Gewebe mit Implantaten ist von großem Interesse. Dies erfordert die Integration von natürlichem Gewebe und Strukturen in technische Versuchsaufbauten. Es werden solche Versuchsaufbauten entwickelt, die den natürlichen Herzschlag, Drücke und Strömungen nachahmen. So wurden z.B. Zentrierkräfte, die auf transvalvuläre Kanülen wirken, in einem In-vitro-Setup für verschiedene Klappen und Klappentypen ermittelt. In einem anderen System können wir die Kräfte und die Hydraulik in biologischen Aorten nachbilden. Dieses System wurde verwendet, um die Auswirkung von bikuspiden Aortenklappen auf die Strömungsstrahlen und die daraus resultierenden Drücke zu untersuchen und um den Steifigkeitseffekt von Transplantaten in der Aortenwurzel auf die Erhöhung der Wasserhammer- und Druckbelastung der Aortenklappe zu demonstrieren.
Dauertestgeräte für kardiovaskuläre Anwendungen
Für die Entwicklung von Gefäßprothesen mit kleinem Durchmesser sind Prüfverfahren erforderlich, die die reale pulsierende Belastung in vivo nachahmen. Daher wurden Dauertestaufbauten entwickelt, die die Anwendung physiologischer Drücke und Strömungen für Langzeitmessungen auch an porösen Transplantaten mit erheblicher Leckage ermöglichen. Mit diesen Versuchsaufbauten können physiologische Bedingungen für mehrere Wochen aufrechterhalten werden.