Das Projekt "Fertigungsbedingter Material- und Bauteileinfluss auf die Biovertraeglichkeit von Kunststoff in vivo und in vitro" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Medizinische Fakultät, Institut für Pathologie durchgeführt. Der Einsatz von Kunststoff in der medizinischen Prothetik nimmt staendig zu. Teilweise ist der Ersatz zu einer therapeutischen Routinebehandlung geworden, wobei haeufig auf bewaehrte Polymere zurueckgegriffen wird. Andere Materialien haben nur bedingt eine Chance, weil ueber ihre Vertraegl. entweder wenig bekannt oder das Material uber das Entwicklungsstadium nicht hinausgekommen ist. Gleichzeitig nehmen jedoch mit der immer groesser werdenden Zahl von Kunststoffimplantaten die Anforderungen an den Implantatwerkstoff zu. Der vermehrte Einsatz von koerperfremden Materialien deckt bisher nicht erkannte Schwaechen der bewaehrten Materialien auf. Die Situation fordert eine umfassende Beschreibung der Eigenschaften der Materialien, die fuer den Einsatz in der Humanmedizin in Frage kommen. Im Rahmen dieses Teilprojektes sind Polystyrol und Aethylen-Propylen-Copolymer auf ihre Gewebsvertraeglichkeit gewebs- und materialseitig zu untersuchen. Aus dem gut gewebsvertraeglichen Polypropylen ist in Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten ein Bauteil, z.B. ein Knochenimplantat, zu fertigen, zu implantieren und die Fremdkoerperreaktion zu quantifizieren. Parallel zu den Tierversuchen sind die gut gewebsvertraeglichen Materialien in Form von 'grossen' technischen Zugproben in Naehrloesung mit enzymatischen Zusaetzen ueber eine lange Zeit einzulagern und Veraenderungen der physikalischen Parameter zu registrieren. Ziel dieses Vorhabens ist es, fuer diejenigen Kunststoffe, die als Implantatwerkstoff in Frage kommen, beispielhaft einen Standard zu entwickeln, der in Form einer Materialbeschreibung ueber die Biovertraeglichkeit des Kunststoffes umfassend Auskunft gibt.
Das Projekt "Kunststoffe in der Umwelt - Erarbeitung einer Systematik und erste Schätzungen zum Verbleib von Abfällen und anderen Materialien aus Kunststoffen in verschiedenen Umweltmedien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ökopol Institut für Ökologie und Politik GmbH durchgeführt. Die meisten Kunststoffe sind gegenüber Umwelteinflüssen sehr stabil und werden in der Natur nur sehr schlecht abgebaut. Gelangen sie in die Umwelt, können sie eine Belastung für die Ökosysteme darstellen. Im Fokus dieser Untersuchung stehen nicht ordnungsgemäß entsorgte Abfälle und solche Produkte aus Duro- und Thermoplasten sowie Elastomeren, die zielgerichtet für eine Anwendung in der Umwelt hergestellt werden und/oder bei deren Anwendung infolge von Abnutzung, Abrieb oder Zersetzung kleinere Kunststoffpartikel als Vorstufe der Mikrokunststoffe entstehen und damit ein unbeabsichtigter und unbewusster Eintrag in die Umwelt erfolgt. Das Augenmerk liegt einerseits auf der Identifizierung und quantitativen Abschätzung von unsachgemäß entsorgten Kunststoffabfällen, andererseits auf der Identifizierung von Kunststoffprodukten, die infolge einer offenen Nutzung einen bewussten oder unbewussten Eintrag von Kunststoffresten in die Umwelt verursachen (Screening). Neben den jährlich neu eingesetzten Produkten soll auch der Bestand betrachtet werden. Des weiteren sind die produktspezifischen Produktions- und Einsatzmengen in Deutschland durch grobe Schätzung zu ermitteln. Darauf basierend sind die infolge der Nutzung und Alterung entstehenden Eintragsmengen an Kunststoffresten in die Umwelt zu schätzen. Evtl. vorhandene Daten zum Verbleib (quantitativ) sind zu benennen. Die für einen Eintrag in die Umwelt relevanten Kunststoffarten sind darzustellen. Produkte, über die aufgrund ihrer Bestandteile (Weichmacher, Stabilisatoren, Farbstoffe etc.) ein potenzieller Eintrag an Schadstoffen in die Ökosysteme erfolgen kann, sind auszuweisen. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse sollen erste Maßnahmen priorisiert vorgeschlagen werden, die den Eintrag von Kunststoffen in die Umwelt infolge der offenen Anwendung von Kunststoffprodukten verringern (z.B. abfallwirtschaftliche und technische Maßnahmen, Substitution von Materialien/Stoffen).
Das Projekt "Einfluss fertigungsbedingter Materialeigenschaften auf die Biokompatibilitaet von Kunststoffen in der Zellkultur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Medizinische Fakultät, Institut für Pathologie durchgeführt. Die Vielzahl der synthetischen Polymere und ihre Anwendung in der Medizin erfordern, dass die jeweiligen Materialien in einem Quasi-Screeningverfahren vorher gruendlich getestet werden, um ihre Biovertraeglichkeit festzustellen. Der Zellkultur-Test hat sich als ein solches Verfahren erwiesen. Die klassischen Kriterien zur Beurteilung der Zellvertraeglichkeit (Morphologie, Syntheseleistung und Proliferationskinetik der Zellen, ueber zytochemische oder nuklearbiologische Methoden dargestellt) sollen im ultrastrukturellen Bereich mit den Methoden der Elektonenmikroskopie erweitert werden. Anhand der klassischen sowie neuentwickelten Kriterien werden weitere im SFB verwendete Kunststoffe untersucht. Moegliche chemische Reaktionen des Kunststoffes mit Sterilisationsgasen muessen abgeklaert werden, um fuer die Anwendung in der Medizin klare Richtlinien zu geben. Durch spezielle biochemische Analysen werden die Zellen in ihrer Funktion untersucht und ebenso der Kunststoff in seinem Verhalten innerhalb der Zellkultur. Das Einwachsen von Zellen in einen poroesen Kunststoff, der evtl. mit Proteinzusaetzen gefertigt woredn ist, wird fuer die Implantationsmoeglichkeit dieses Materials, z.B. des bislang als gut vertraeglich zu wertenden Polypropylens, von grosser Bedeutung sein.