Implantate sind dauerhaft oder temporär im Körper verbleibende Bauteile, die defekte Gewebe oder Organe ersetzen, stützen oder funktionell unterstützen. Werkstoffwissenschaftlich stehen dabei Biokompatibilität, mechanische Integrität und Langzeitstabilität im physiologischen Milieu im Vordergrund.

Strukturell lassen sich Implantate in dauerhafte (z.B. Hüft- und Knieendoprothesen, Zahnimplantate, Titanplatten) und resorbierbare Systeme (z.B. Schrauben aus Magnesiumlegierungen oder Polyestern) einteilen. Dauerimplantate erfordern hervorragende Korrosions- und Verschleißbeständigkeit sowie Ermüdungsfestigkeit; typische Werkstoffe sind Titan‑ und CoCr‑Legierungen oder austenitische Stähle. Bioresorbierbare Implantate müssen einen kontrollierten Abbau mit definierter Kinetik zeigen, ohne toxische Abbauprodukte zu erzeugen.

Die Grenzfläche Implantat–Gewebe ist kritisch: Oberflächenchemie, Rauheit, Topographie und ggf. bioaktive Beschichtungen (z.B. Hydroxylapatit) steuern Osseointegration, Zelladhäsion und Proteinadsorption. Für Knochen- und zahnärztliche Implantate ist zudem die Anpassung des Elastizitätsmoduls an den Knochen entscheidend, um Stress‑Shielding zu minimieren.

Aktuelle Entwicklungen umfassen additiv gefertigte, poröse Strukturen mit gradierter Steifigkeit, degradierbare Magnesiumimplantate, funktionelle Beschichtungen mit antimikrobiellen oder wachstumsfördernden Eigenschaften sowie die Kopplung mit Sensorik zur Zustandsüberwachung. Die Auslegung von Implantaten erfordert ein interdisziplinäres Zusammenspiel aus Werkstoffdesign, Biomechanik, Oberflächentechnik und regulatorischer Bewertung.