Herstellung eines biokompatiblen Hydroxylapatit-ZrO2-Hybridschaums über die Methode der Gefrier-Direktschäumung

Über Gefrierschäumung als eine Direktschäumungsmethode für keramische und metallische zellulare Strukturen gelingt es, nicht nur Keramik- oder Metallschäume aus einem Material herzustellen, sondern ebenso eine Mischung beider oder zweier unterschiedlicher Komponenten einer Art. So wurden erstmals keramische Hybridschäume aus einer Hydroxylapatit- und einer ZrO2-Komponente hergestellt. Ein Vorteil, der über die umwelt- und energieschonende Verfahrensmethode der Gefrierschäumung geschäumten Strukturen, liegt in den gefüllten, dichten Stegen. Weiterhin bietet sich infolge der offenen Porosität, der Interkonnektivität, Porengrößen bis in den Submikrobereich und einer breiten Porengrößenverteilung eine Verwendung gefrier-direktgeschäumter Strukturen als Biomaterialien an. Der keramische Hybri dschaum stellt eine Paarung direkter Biokompatibiltät und der Fähigkeit zur Osteokonduktion auf Seiten der Hydroxylapatit-Komponente mit der mechanisch stabileren ZrO2-Komponente dar. Die Charakterisierung im makroporösen Bereich erfolgt über die zerstörungsfreie Analyse der gesinterten Schaumkörper mittels Röntgen-Computertomographie. Ergänzend erfolgt die Strukturanalyse im mesoporösen Bereich mittels Quecksilberporosimetrie. Als besonders interessant stellen sich FESEM- und REM-Abbildungen der Verbindungs- und Kontaktfläche beider Komponenten heraus. Über die Gefrierschäumung kann somit, je nach Anwendungsabsicht, eine spezifische und der Anwendung dienliche Morphologie erzeugt werden.