Die "Laster" der Zellen nutzen


Die Materialwissenschaftler der Universität Jena suchen nach neuen Implantatmaterialien und versuchen, vorhandene zu verbessern. Bei ihren Untersuchungen beschichteten und strukturierten sie jetzt Materialoberflächen mit nur wenigen Nanometer dicken sogenannten natürlichen ECMs. Das sind extrazellulare Matrixproteine, die Zellen in natürlichem Gewebe als eine Art Kitt zusammenhalten und zum Informationsaustausch dienen. Sie, so hofften die Jenaer Wissenschaftler, sollten ein natürlicher Stoff sein, der das Zellwachstum fördert, um menschliche Zellen besser mit dem Implantat zu verbinden. Die Materialoberflächen zwischen den ECM-Eiweißen wurden mit künstlichen Epoxiden aufgefüllt - so wie die Spachtelmasse beim Fliesenlegen. "Epoxide waren bisher als eher unzuträglich für die Gesundheit bekannt", sagt Jandts Mitarbeiter Dr. David Trimbach über die Stoffe, die bisher zur Herstellung von Kleb- oder Verbundstoffen genutzt werden.

Doch die Körperzellen taten, was niemand erwartete: Statt auf den natürlichen Matrixproteinen wuchsen sie auf dem Epoxid- Bindungsmaterial. "Epoxide enthalten Eiweiß-anziehende Gruppen, welche die Zellen für das Wachstum brauchen. Durch die Verwendung von Epoxiden ist somit ein gerichtetes Zellwachstum möglich", fasst Prof. Jandt das erstaunliche Ergebnis seiner Gruppe zusammen.

Weitere Tests sollen in den kommenden Jahren zeigen, inwieweit auch im menschlichen Körper eine bessere Anpassung an Epoxid-beschichtete Implantate erfolgt. Sollten auch hier die Zellen den Kunststoff vorziehen, hätte das enorme wirtschaftliche Folgen: Das bisher für die Beschichtung von Implantaten verwandte ECM ist teuer und kann nur sehr sparsam eingesetzt werden. Epoxide hingegen sind kostengünstig. "Das macht Hoffnung, dass zukünftig Implantate viel preiswerter als bisher hergestellt werden können", so Prof. Jandt.

Er sieht im Zellverhalten Parallelen zum Menschen: "Der Mensch wird bei ungesunden Genussmitteln oder fettem Essen auch manchmal schwach", sagt der Materialexperte und fährt fort: "Vielleicht ist dieses Verhalten ja schon auf zellulärer Ebene angelegt". Für die Verbesserung von Implantaten wollen die Jenaer Forscher diesen Effekt nun nutzbar machen.

COMPAMED.de; Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena