Material perfektionieren

In dem neuen Forschungsvorhaben wird an die bisherige Arbeit der Wissenschaftler bei der Regeneration von Knochenerkrankungen und -defekten in den vergangenen sechs Jahren angeknüpft. Gleichzeitig wird in zwei Schwerpunktprojekten Neuland betreten, um die Arbeit der Mediziner mit Knochenersatzmaterialien zu perfektionieren, die Eigenschaften von Kunststoffen optimal an den lebenden Organismus anzupassen und Knochenneubildungen zu stimulieren.

Mit Stammzellen die Knochenheilung beschleunigen Zellbiologen und Nachwuchswissenschaftler der Universität Rostock werden im ersten Teilprojekt künstliche Materialien mit menschlichen Stammzellen versetzen. Dazu sollen Stammzellen aus dem Körperfettgewebe des Spenders mittels eines minimal-invasiven Eingriffs gewonnen werden. Die Methode des so genannten "Tissue Engineering" (Gewebezüchtung) beruht darauf, Zellen außerhalb des Körpers unter Zellkulturbedingungen zu vermehren, auf biologischen oder synthetischen Gerüsten anzusiedeln und diese wieder in den Körper einzupflanzen, um so eine Gewebefunktion wiederherzustellen oder zu erhalten. Die Körperzellen entwickeln sich in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung und ihren physikalischen Eigenschaften entweder Knochen bildend (osteoinduktiv) oder Fettgewebe bildend (adipoinduktv), was auch für Weichteilimplantate von Bedeutung ist, so beispielsweise im Brustaufbau nach Krebs.

Die Rostocker Wissenschaftler wollen mit ihrer Neuentwicklung, die die Knochenregeneration erheblich beschleunigen soll, den Sprung in den Praxisalltag schaffen. "Die Implantate werden auf eine möglichst vollwertige Ersatz- und Reparationsfunktion ausgerichtet", erläuterte Prof. Joachim Rychly, Leiter des Zentrums für medizinische Forschung an der Universität Rostock. "Die Lebensqualität von Patienten würde sich künftig ungemein erhöhen, wenn auf risikoreiche Operationen zur Entnahme von Knochen als Eigenspende und anschließender Transplantation an den erkrankten Stellen verzichtet werden kann."

Im Mittelpunkt des zweiten Forschungsschwerpunktes steht die Erprobung von neuartigen Beschichtungen mit Kupferverbindungen, die unerwünschte Abwehrreaktionen wie Vergiftungen oder Infektionen verhindern und die Einheilung des später implantierten "Ersatzknochenwerks" befördern können. Die Implantatoberfläche wird mit einer Kupfer-Lösung versetzt, die eine anti-mikrobielle Wirkung entfaltet und somit vor schwer behandelbaren und schmerzhaften Entzündungsherden im knöchernen Implantatlager schützt. Die Gelenkimplantate werden hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften bioaktiv, also zellbildend aufgebaut, um zusätzlich dazu beizutragen, das umgebende Gewebe wieder herzustellen und zu stabilisieren. Die Implantatbeschichtung sowie spezielle Formkörper für die Knochenregeneration sollen nach einer umfassenden Testphase hauptsächlich in der orthopädischen Chirurgie eingesetzt werden.

COMPAMED.de; Quelle: Universität Rostock