zur Navigation zum Inhalt
Stefan Maenz, Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie, Universität Jena

Wirbel2

So sieht eine typische Mikrostruktur eines Calciumphosphat-Knochenzements aus.

 
Orthopädie 31. Juli 2012

Hilfe für gebrochene Wirbel

An der Universität Jena wird ein neuer Knochenzement entwickelt, der Proteine freisetzt, die den Knochenaufbau fördern.

Ist der Wirbelkörper gebrochen, muss er stabilisiert werden. Dabei hilft Knochenzement, der zur Fixierung in den gebrochenen Wirbel gespritzt wird. Das verwendete Material ist ein Polymer, das sich nach der Injektion verfestigt. „Nachteilig dabei ist, dass dieser Kunststoff nicht vom Körper abgebaut werden kann, und dass die mechanischen Eigenschaften nicht zu dem des Wirbels passen“, erläutert Prof. Dr. Klaus D. Jandt, Institut für Materialwissenschaft der Universität Jena. So besteht die Gefahr einer Fraktur der Nachbarwirbel.

Es gibt auch resorbierbare Knochenzemente, diese sind jedoch mechanisch nicht stabil genug. „Der Knochen ist ein komplexer Verbundwerkstoff, der auf verschiedenen Größenskalen organisiert ist“, so Jandt weiter. „Ein idealer Knochenzement passt sich den Eigenschaften des heilenden Knochens laufend an“.

Abnehmende Festigkeit wäre ideal

Am Anfang des Heilungsprozesses des Knochens wird eine große Festigkeit vom Knochenzement gefordert, um den noch schwachen Knochen zu unterstützen. Im Lauf des Heilungsprozesses wird der Knochen immer stabiler. Ideal wäre es, wenn die Festigkeit des Knochenzementes mit der Zeit in dem Maße abnehmen würde, wie die Festigkeit des heilenden Wirbelknochens zunimmt, um den Heilungsprozess des Knochens zu fördern.

Dieses Ziel verfolgt ein neues Projekt, das von den Jenaer Materialwissenschaftlern geleitet wird. Mit dem Heidelberger Unternehmen Biopharm konnte ein industrieller Partner gewonnen werden, der eine ausgezeichnete Kompetenz im Bereich der Wachstumsfaktortechnologie aufweist. Die Wachstumsfaktoren steuern und beschleunigen die Umwandlung des Zementes in körpereigene Knochensubstanz.

Zement mit Wachstumsfaktoren

Der im Rahmen dieses Projektes zu entwickelnde Knochenzement zielt vor allem auf die Anwendung im osteoporotischen Knochen. „Die Struktur und die Eigenschaften des Knochenzements sollen so eingestellt werden, dass nach der Stabilisierung des Wirbelkörpers eine ausreichende Festigkeit gegeben ist und die Resorbierbarkeit eingestellt werden kann. Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass das Material auch für einen Chirurgen unter Operationsbedingungen handhabbar ist“, weist Jörg Bossert vom Lehrstuhl für Materialwissenschaft auf die Anforderungen hin. Der Clou der Jenaer Innovation: Der Zement soll Proteine freisetzen, die gezielt den Knochenaufbau fördern.

Einige Grundlagen für das neue Vorhaben konnten bereits in einem Doktorandenprojekt gelegt werden. „Ich beschäftige mich seit etwa zwei Jahren mit der Thematik und freue mich, dass aus unserer erfolgreichen Vorarbeit ein solches Projekt hervorgegangen ist“, sagt Jandts Doktorand Stefan Maenz, der im aktuellen Forschungsvorhaben mitarbeitet. Erste Versuche mit Prototypen des neuen Knochenzements verliefen bereits vielversprechend. Mit der Marktreife des neuen Knochenzements wird bei erfolgreichem Projektverlauf in etwa vier bis fünf Jahren gerechnet.

Zu diesem Thema wurden noch keine Kommentare abgegeben.

Mehr zum Thema

<< Seite 1

Medizin heute

Aktuelle Printausgaben