Master-, Bachelorarbeit, Praktikum oder Studentische Hilfskraft: FEM-simulation and biomechanical testing of a novel knee spacer device with integrated sensors

06.11.2023, Diplomarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten

Im Rahmen des Bmbf-geförderten Projekts Smart wireless implant for infection monitoring (SWi²M) wird ein neuartiger Kniespacer mit Messsensoren entwickelt, welcher in der Lage ist mit diversen Sensoren den Infektstatus, sowie ein Livebild und weiterer Parameter aus dem Knieinneren zu erfassen und an das mobile Device des zu behandelnden Arztes zu senden, um somit die Diagnose und Therapieentscheidung mittels nicht-invasiver, kontaktloser Information in Echtzeit zu Unterstützen. Dabei gibt es eine Vielzahl möglicher Aufgaben im Projekt, an denen Sie im Zuge einer Bachelor- / Masterthesis oder eines Praktikums bzw. als Studentische Hilfskraft mitwirken können: FEM-Simulation von Belastungssituationen (ANSYS) der neuartigen Kniespacer, Biomechanische Versuchsreihen zur Evaluierung der Festigkeit für präklinische Studien und humane Auslegung. Biokompatibilitätsuntersuchungen. Ermittlung der Nachweisgrenzen in mikrobiologischen invitro-Experimenten. Auslegung von Sensorik und Etablierung zur Überwachung von invitro Experimenten bspw. via Arduino/LabView-Software. Weiter Erprobung an humanen Körperflüssigkeiten wie Aszites und Blut getestet und hinsichtlich Nachweisgrenze beurteilt werden.

Beschreibung der AG und ORTUM
Die Arbeitsgruppe Implantat-assoziierte Infektforschung der Orthopädischen Klinik am Klinikum rechts der Isar, TU München (Forschungsleiter: Prof. Dr. R. Burgkart) befasst sich bereits seit mehreren Jahren mit der Prophylaxe und Therapie von implantat-assoziierten Infektionen. Hierzu zählen unter anderem antimikrobielle Beschichtungen mit unterschiedlichsten Beschichtungstechnologien und die Prüfung der antimikrobiellen Wirksamkeit in einem BioII-Labor, sowie Biokompatibilitätsprüfungen. Aktuell beschäftigen wir uns mit neu-entwickelten Kniespacern mit Messfunktion zur Erfassung der Infektfreiheit unmittelbar nach Protheseninfektionen. Zur biomechanischen Belastungssimulation mittels FE-Methoden und deren Evaluierung in biomechanischen Testreihen suchen wir aktuell personelle Verstärkung.

Voraussetzung:
• Interesse in einem interdisziplinären Projektteam mitzuarbeiten
• Selbstständiges Arbeiten und Spaß an Entwicklung und Forschung, insbesondere an Elektronik (DIY),
Biomechanik und/oder Mikrobiologie
• Idealerweise aus den Studiengängen Maschinenbau, Mikrobiologie, Biologie, Biotechnologie,
Medizintechnik oder Informatik, labortechnische Vorkenntnisse von Vorteil,
aber nicht zwingend erforderlich.


Wir bieten:
• Die Mitarbeit in einem aktuellen und interdisziplinären Projektteam mit Medizinern der Klinik für
Orthopädie, Elektronikern des LBE TUM, Ingenieuren der Biomechanik, Mikrobiologie und Informatik
der Orthopädischen Forschung und Industriepartnern des Projekts (Heraeus Medical, Essentim etc.)
• Kennenlernen verschiedenster Methoden, motiviertes Team in gutem Betriebsklima


Kontakt:
Klinikum rechts der Isar, der Technischen Universität München
Klinik für Orthopädie und Sportorthopädie, Orthopädische Forschung
AG Implantat-assoziierte Infektforschung

Wo: Orthopädie Forschungslabore, Trogerstr. 4 (EG), 81675 München
Wer: Doktorand M.Sc. Stephan Heller, Tel.: 089 4140 7876
AG-Leiter Dr. Andreas Obermeier, Tel.: 089 4140 7874

Kontakt: aobermeier@tum.de, stephan.heller@tum.de