Es ist die Fähigkeit eines Materials oder Geräts, im Körper zu funktionieren, ohne schädliche Immunreaktionen, Toxizität oder Schäden am umliegenden Gewebe hervorzurufen. Besonders wichtig ist die Gewährleistung der Biokompatibilität im Bereich der Medizin und medizinischer Geräte, wie chirurgischen Instrumenten, Implantaten (z. B. Gelenkersatz, Stents) und Diagnosegeräten. Biokompatible Materialien müssen gegen biologische Prozesse wie Abbau resistent sein und die natürliche Heilung oder Regeneration des Gewebes unterstützen.

Zu den häufig für biokompatible Anwendungen verwendeten Materialien gehören Titan, Edelstahl, Keramik, Spezialpolymere und andere bioinerte Materialien. Die Auswahl eines geeigneten Materials hängt von der konkreten Anwendung und den geforderten Eigenschaften ab.

In der Medizin- und Dentaltechnik werden PVD-Beschichtungen zur Oberflächenbehandlung von Implantaten und chirurgischen Instrumenten eingesetzt. Titan– und Zirkoniumnitride, Oxinitride, Karbide und andere Keramikbeschichtungen Beschichtungen bieten nicht nur eine erhöhte Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, sondern verbessern auch die Biokompatibilität von Oberflächen.

Messung

Bei der Bewertung der Biokompatibilität werden mehrere Faktoren berücksichtigt, wie z. B.:

Zytotoxizität: Prüfung, ob ein Material Zellschäden verursacht. PVD-Beschichtungen können das Risiko entzündlicher Reaktionen verringern, indem sie die Anhaftung von Bakterien verhindern und die Integration in das umgebende Gewebe erleichtern. Dies führt zu einer Verringerung des Infektionsrisikos nach chirurgischen Eingriffen und fördert die Integration des Implantats in das umliegende Gewebe. Auf diese Weise erleichtern PVD-Beschichtungen den Heilungsprozess und sorgen für eine stabile und langfristige Leistungsfähigkeit des Implantats im Körper.

Hämokompatibilität: ist eine Schlüsselanforderung an Materialien und Oberflächen, die mit Blut in Kontakt kommen, z. B. bei kardiovaskulären Stents, Herzklappen oder Dialysekathetern. Einige PVD-Beschichtungen wurden speziell entwickelt, um die Interaktion mit Blut zu optimieren, das Risiko einer Thrombose (Blutgerinnung) zu verringern und die Sicherheit bei der Langzeitanwendung zu gewährleisten.

Langzeitstabilität und Degradation: PVD-Beschichtungen verleihen Materialien erhebliche Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften wie Härte und Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß und Materialermüdung. Diese Eigenschaften verlängern die Lebensdauer chirurgischer Instrumente und Implantate und verringern gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit von Mikropartikeln oder winzigen Fragmenten, die zu unerwünschten Körperreaktionen wie Entzündungen oder Immunreaktionen führen könnten.

Korrosions- und chemische Zersetzungsbeständigkeit: Mit PVD-Beschichtungen behandelte Oberflächen weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Körperflüssigkeiten auf, was für Anwendungen, bei denen das Material aggressiven chemischen Umgebungen ausgesetzt ist, von entscheidender Bedeutung ist. Diese Eigenschaft gewährleistet, dass aus dem Material keine Schadstoffe freigesetzt werden, die zu einer lokalen oder systemischen Toxizität führen könnten.