Biomaterialien
- Fakult?t
Fakult?t Ingenieurwissenschaften und Informatik (IuI)
- Version
Version 3 vom 26.03.2026.
- Modulkennung
11B2305
- Niveaustufe
Bachelor
- Unterrichtssprache
Deutsch
- ECTS-Leistungspunkte und Benotung
5.0
- H?ufigkeit des Angebots des Moduls
nur Sommersemester
- Dauer des Moduls
1 Semester
- Kurzbeschreibung
Technische Werkstoffe aus Metall oder Keramik k?nnen als Biomaterialien fungieren und im Hinblick auf die Ansprüche für die Integration in den lebenden Organismus weiterentwickelt werden. Welche Ansprüche an Biomaterialien dieser Werkstoffgruppen für unterschiedliche Indikationen existieren und welche Herausforderungen bei der Weiterentwicklung dieser im Bereich der LifeScience zu meistern sind erlernen die Studierenden in diesem Modul.
- Lehr-Lerninhalte
Biomaterialien in dem Bereich der Life Science
1 Definitionen - Was sind Biomaterialinen und Beispiele (bioinert, bioaktiv, biokompatibel)
2 kristalline Biomaterialien in der Anwendung
2.1 metallische Biomaterialien (Bspw. Formged?chtnislegierungen Ni-Ti; korrosionsbest?ndige Chirurgenst?hle, Titanlegierungen, CoCr-Basis, Magnesiumlegierungen)
2.1.1 Anforderungsprofile
2.1.2 Herstellungstechnologien
2.1.3 Beeinflussbare Materialparameter und Eigenschaftskontrolle
2.1.4 Praxisbeispiele in der Anwendung
2.2 keramische /glaskeramische Biomaterialien (aktive und passive Biokeramiken und Glaskeramiken; Bsp: Hydoxylapatit - allgemein Calciumphosphate und Oxidkeramiken)
2.2.1 Anforderungsprofile
2.2.2 Herstellungstechnologien
2.2.3 Beeinflussbare Materialparameter und Eigenschaftskontrolle
2.2.4 Praxisbeispiele in der Anwendung
3 Oberfl?chen und Verbunde - Grenzfl?chenreaktionen und deren Analytik
- Gesamtarbeitsaufwand
Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").
- Lehr- und Lernformen
Dozentengebundenes Lernen Std. Workload Lehrtyp Mediale Umsetzung Konkretisierung 45 Vorlesung Pr?senz - 15 Seminar Pr?senz - Dozentenungebundenes Lernen Std. Workload Lehrtyp Mediale Umsetzung Konkretisierung 30 Veranstaltungsvor- und -nachbereitung - 30 Prüfungsvorbereitung - 15 Referatsvorbereitung - 15 Literaturstudium -
- Benotete Prüfungsleistung
- Referat (mit schriftlicher Ausarbeitung) oder
- Klausur
- Bemerkung zur Prüfungsart
Die Wahl der Prüfungsart aus den vorgegebenen Optionen obliegt den jeweils Prüfenden.
Die Wahl der Prüfungsart wird den Studierenden zu Semesterbeginn mitgeteilt.
- Prüfungsdauer und Prüfungsumfang
- Referat: 20 Minuten Pr?sentation; dazugeh?rige Ausarbeitung 5-10 Seiten. Das Referat kann in Gruppenleistung erbracht werden.
- Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung
- Empfohlene Vorkenntnisse
Empfohlene Vorkenntnisse aus den Bereichen Werkstofftechnik: Metallkunde, Glas und Keramik und grundlegende Kenntnisse der Chemie.
Studierenden, die ihre Kenntnisse und Fertigkeiten vor Beginn des Moduls auffrischen m?chten, wird folgende Grundlagenliteratur empfohlen:
Bergmann, W. (2013). Werkstofftechnik 1: Struktureller Aufbau von Werkstoffen-Metallische Werkstoffe-Polymerwerkstoffe-Nichtmetallisch-anorganische Werkstoffe. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG.
Bergmann, W., & Leyens, C. (2021). Werkstofftechnik 2: Anwendung. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG.
- Wissensverbreiterung
Studierende k?nnen die wesentlichen Gruppen und Materialbeispiele der metallischen und keramischen Biomaterialien differenzieren.
- Wissensvertiefung
Die Studierenden k?nnen verschiedene Materialbeispiele hinsichtlich ihrer Eigenschaften und Anwendungsm?glichkeiten erkl?ren.
- Wissensverst?ndnis
Die Studierenden k?nnen Empfehlungen für indikationsbezogene Materialauswahl geben und reflektieren dabei notwendige Eigenschaften für den konkreten Einsatz.
- Kommunikation und Kooperation
Die Studierenden k?nnen ihre Arbeitsergebnisse zu aktuellen Entwicklungen im Bereich der Biomaterialien mündlich und schriftlich in klar strukturierter Form pr?sentieren.
- Literatur
- Epple, M. (2013): Biomaterialien und Biomineralisation: Eine Einführung für Naturwissenschaftler, Mediziner und Ingenieure. Springer-Verlag.
- Wintermantel, E., & Ha, S. W. (2009): Medizintechnik: Life Science Engineering. Springer Science & Business Media.
- Park, J. (2009). Bioceramics: properties, characterizations, and applications (Vol. 741). Springer Science & Business Media.
- Long M., Rack H. J. (1998), Titanium alloys in total joint replacement–a materials science perspective, Biomaterials 19, pp. 1621–1639.
- Brunette D. et al. (2001), Titanium in Medicine: Material Science, Surface Science, Engineering, Biological Responses and Medical Applications, Springer.
- Anene, F. A., et al. "Biomedical materials: A review of titanium based alloys." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 235.19 (2021): 3792-3805.
- Brunke, Florian. Ti 15Mo und Ti 13Nb 13Zr: Qualifizierung von Titanlegierungen der zweiten Generation für den Einsatz in der Medizintechnik. Cuvillier Verlag, 2019.
- Arnold, Bozena. Zirkon, Zirkonium, Zirkonia-?hnliche Namen, verschiedene Materialien. Springer Spektrum, 2019.
- Verwendbarkeit nach Studieng?ngen
- Dentaltechnologie
- Dentaltechnologie B.Sc. (01.09.2025)
- Nachhaltige Materialtechnologie und Produktentwicklung im Praxisverbund
- Nachhaltige Materialtechnologie und Produktentwicklung im Praxisverbund B.Sc. (01.09.2025)
- Nachhaltige Materialtechnologie und Produktentwicklung
- Nachhaltige Materialtechnologie und Produktentwicklung B.Sc. (01.09.2025)
- Modulpromotor*in
- Neunzehn, J?rg
- Lehrende
- Neunzehn, J?rg