Biologisch abbaubare Implantate verringern Heilungsaufwand bei Knochenverletzungen

Bei komplizierten Knochenrekonstruktionen greifen Chirurgen auf Titanstifte, Schrauben oder gar Platten zurück, um den Knochen bei der Heilung zu stabilisieren. Diese müssen nach der Heilung nicht selten wieder entfernt werden, was mindestens eine weitere Operation erforderlich macht. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen haben ein Material entwickelt, das bei Knochenrekonstruktionen zum Einsatz kommen kann und sich anschließend im Körper der Patienten abbauen. Somit können Kosten gesenkt und die Belastung für die Patienten verringert werden.

Implantate aus Titan unterstützen aktuell die Heilung von Knochenbrüchen. Foto: How would I summarise 2007?, Oisin Mulvihill, Flickr, CC BY-SA 2.0

Metall-Keramik-Komposit statt Titan

Das Material wurde bereits im Jahr 2014 erstmals auf einer Messe in Düsseldorf vorgestellt. Die Forscher demonstrierten ihre Entwicklung mittels eines Schulterankers, der abgetrennte Sehnen wieder mit dem Knochen verbindet. Der Anker selber ist kaum größer als ein Streichholzkopf, nach Abschluss des Heilungsprozesses werden sie für gewöhnlich jedoch wieder entfernt. Der neue Anker aus Metall-Keramik-Komposit (Eisen-Tricalciumphosphat) kann im Körper jedoch eigenständig abgebaut werden.

Mit dem Verfahren werden empfindliche Körperteile wie die Schulter geschont, die Verwendung ist aber bei jeder Form von Knochenrekonstruktion möglich, bei der die Implantate lediglich die Heilung unterstützen. So ließe sich effektiv die Kostenbelastung solcher Eingriffe für das Gesundheitssystems senken, und außerdem ist die Reduzierung der notwendigen Operationen nach einem Knochenbruch natürlich vorteilhaft für die Patienten.

Steuerbare Abbaugeschwindigkeit

Als besonderen Clou ist es den Wissenschaftlern möglich, zu beeinflussen, wie schnell das Material im Körper abgebaut wird. Dies wird durch die Veränderung des Anteils von Metall zu Keramik in dem Kompostwerkstoff erreicht. Im Falle der Schulteranker werden diese innerhalb von einem Jahr vollständig abgebaut, bei anderen Implantaten ist eine Anpassung möglich. Das Material regt gleichzeitig das Knochenwachstum an.

Das Verfahren wird momentan weiter entwickelt und soll in Zukunft bei der Behandlung diverser Verletzungen von Knochen und Sehnen eine Rolle spielen.