Heute erreichte uns eine interessante Anfrage von Velentium Medical. Das Unternehmen erkundigt sich nach unserem Angebot an biokompatiblen Magnetdrähten und Litzendrähten, insbesondere solchen aus Silber oder Gold, sowie nach anderen biokompatiblen Isolationsmaterialien. Die Anfrage bezieht sich auf die drahtlose Ladetechnologie für implantierbare medizinische Geräte.
Die Tianjin Ruiyuan Electrical Equipment Co., Ltd. hat bereits ähnliche Anfragen bearbeitet und ihren Kunden hochwertige Lösungen angeboten. Das Ruiyuan-Labor hat außerdem folgende Forschungen zu Gold, Silber und Kupfer als bioimplantierbare Materialien durchgeführt:
Bei implantierbaren Medizinprodukten hängt die Biokompatibilität von Materialien von ihrer Wechselwirkung mit menschlichem Gewebe ab, einschließlich Faktoren wie Korrosionsbeständigkeit, Immunantwort und Zytotoxizität. Gold (Au) und Silber (Ag) gelten im Allgemeinen als gut biokompatibel, Kupfer (Cu) hingegen als schlecht biokompatibel. Die Gründe hierfür sind:
1. Biokompatibilität von Gold (Au)
Chemische Inertheit: Gold ist ein Edelmetall, das im physiologischen Milieu kaum oxidiert oder korrodiert und keine große Anzahl von Ionen in den Körper freisetzt.
Geringe Immunogenität: Gold verursacht selten Entzündungen oder Immunabstoßungsreaktionen und eignet sich daher für die Langzeitimplantation.
2. Biokompatibilität von Silber (Ag)
Antibakterielle Eigenschaften: Silberionen (Ag⁺) besitzen ein breites antibakterielles Wirkungsspektrum und werden daher häufig bei kurzfristigen Implantaten (wie Kathetern und Wundverbänden) eingesetzt.
Kontrollierbare Freisetzung: Obwohl Silber eine geringe Menge an Ionen freisetzt, kann durch eine vernünftige Konstruktion (z. B. eine Nanosilberbeschichtung) die Toxizität reduziert und antibakterielle Wirkungen erzielt werden, ohne menschliche Zellen ernsthaft zu schädigen.
Potenzielle Toxizität: Hohe Konzentrationen von Silberionen können Zytotoxizität verursachen, daher ist eine sorgfältige Kontrolle der Dosierung und Freisetzungsrate erforderlich.
3. Biokompatibilität von Kupfer (Cu)
Hohe chemische Reaktivität: Kupfer wird in der Körperflüssigkeitsumgebung leicht oxidiert (z. B. durch Bildung von Cu²⁺), und die freigesetzten Kupferionen lösen freie Radikalreaktionen aus, die zu Zellschäden, DNA-Brüchen und Proteindenaturierung führen.
Entzündungsfördernde Wirkung: Kupferionen können das Immunsystem aktivieren und so chronische Entzündungen oder Gewebefibrose verursachen.
Neurotoxizität: Eine übermäßige Kupferansammlung (wie z. B. bei Morbus Wilson) kann die Leber und das Nervensystem schädigen, daher ist es für eine Langzeitimplantation nicht geeignet.
Besondere Anwendung: Aufgrund seiner antibakteriellen Eigenschaften eignet sich Kupfer für den Einsatz in kurzfristigen Medizinprodukten (z. B. antibakteriellen Oberflächenbeschichtungen), allerdings muss die freigesetzte Menge streng kontrolliert werden.
Wichtigste Zusammenfassung
| Eigenschaften | Gold(AU) | Silber (Ag) | Kupfer (Cu) |
| Korrosionsbeständigkeit | Extrem stark (inert) | Mittel (Langsame Freisetzung von Ag+) | Schwach (Leicht freizusetzen von Cu²+) |
| Immunantwort | Fast keine | Niedrig (kontrollierbare Zeit) | Hoch (entzündungsfördernd) |
| Ktotoxizität | Keiner | Mittel bis hoch (abhängig von der Konzentration) | Hoch |
| Hauptverwendungszwecke | Langzeit implantierte Elektroden/Prothesen | Antibakterielle Kurzzeitimplantate | Selten (Erfordert besondere Behandlung) |
Abschluss
Gold und Silber werden aufgrund ihrer geringen Korrosivität und kontrollierbaren biologischen Wirkung als Materialien für medizinische Implantate bevorzugt, während die chemische Aktivität und Toxizität von Kupfer dessen Anwendung bei Langzeitimplantaten einschränken. Durch Oberflächenmodifizierung (z. B. Oxidbeschichtung oder Legierung) lässt sich die antibakterielle Wirkung von Kupfer jedoch in begrenztem Umfang nutzen, wobei die Sicherheit streng geprüft werden muss.
Veröffentlichungsdatum: 18. Juli 2025
