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pte20190710003 Medizin/Wellness, Forschung/Technologie

Eierschalen heilen Knochendefekte

Schnelleres Wachstum und mehr Härte für Implantate


Knochenzucht: Im Hydrogel wachsen Implantate (Foto: Edwin Aguirre)
Knochenzucht: Im Hydrogel wachsen Implantate (Foto: Edwin Aguirre)

Lowell (pte003/10.07.2019/06:15) - Eierschalen könnten künftig zum Einsatz kommen, um Knochendefekte durch Unfälle, Kriegseinwirkungen, Krebs oder fortschreitendes Alter zu heilen, und zwar weitaus schneller als bisher. Ein entsprechendes Verfahren haben Forscher an der University of Massachusetts in Lowell https://www.uml.edu entwickelt. Dabei entstehen mithilfe der Eierschalen und körpereigener Zellen Implantate, die für den Patienten gut verträglich sind.

Immunsystem akzeptiert Eierschalen

Das Team um Assistenzprofessorin Gulden Camci-Unal zerstampft die Eierschalen und vermischt sie mit einem Hydrogel, das ist ein Gemisch aus feinen Kunststoffteilchen, die kein Wasser enthalten, und Wasser. Dieses Gel ist ein Gerüst, auf dem sich im Labor Knochenzellen züchten lassen. Die Zellen werden dem Patienten entnommen, der die Knochenspende erhalten soll. Nach Abschluss der Kultivierung wird das Knochenstück implantiert.

Die Eierschalen, die vor allem aus Calciumkarbonat bestehen, verbessern die Fähigkeit der entnommenen Knochenzellen, zu wachsen und auszuhärten. Das beschleunigt den Heilungsprozess. Da die Zellen dem Patienten entnommen wurden, ist die Immunantwort des Körpers nach der Transplantation des neu gezüchteten Knochenteils gering oder bleibt ganz aus, obwohl Eierschalen ja Fremdkörper sind.

Kleine Entlastung für die Umwelt

"Wir sind die ersten, die Eierschalen-Teilchen einsetzen, um in einem Hydrogel Knochenzellen zu züchten", so Camci-Unal. "Wir sind total begeistert von unserem Verfahren und haben bereits ein Patent beantragt." Sie glaubt, dass es auch auf anderem Weg genutzt werden kann. So ließen sich auch Knorpel für verschlissene Gelenke oder Zähne züchten. Selbst Sehnen sind mit dieser Technik herstellbar, sagt die Forscherin. Eierschalen könnten in Zukunft womöglich auch eingesetzt werden, um Proteine, Peptide, Wachstumsfaktoren, Gene und Medikamente zum Zielort im Körper zu transportieren.

Camci-Unal sieht zudem einen positiven Effekt für die Umwelt. Jährlich fielen Mio. Tonnen Eierschalen in Privathaushalten und der Lebensmittelindustrie an. Deren Umfunktionierung könne die Umwelt entlasten. Allerdings dürften sich nur kleine Mengen medizinisch nutzen lassen. Die Forscherin liebt ungewöhnliche Ansätze. Im vergangenen Jahr hatte sie mit ihrem Team Strukturen für das Wachstum von Biomaterialien entwickelt, die sich an der japanischen Papierfaltkunst Origami orientierten.

(Ende)
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