Knochenersatz kommt aus der Klebepistole
Sungkyunkwan Universität verspricht Heilung von Defekten und Splitterbrüchen binnen Minuten
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So werden künftig Knochen geheilt (Illustration: Jeon et al., skku.edu) |
Seoul (pte024/09.09.2025/12:00)
Anstatt wie bisher Knochenteile aufgrund einer Krebserkrankung zu entfernen oder wegen eines Unfalls mit Draht und Nägeln zusammenzufügen, behandeln sie Chirurgen dank eines Verfahrens von Forschern der Sungkyunkwan Universität künftig mit einer modifizierten Klebepistole. Diese enthält eine Masse, die während der OP auf der geschädigten Stelle abgeschieden wird - vergleichbar mit dem 3D-Druck - und sich verfestigt.
Keine präoperative Vorbereitung
Das biologische Material ist ein vollwertiger Knochenersatz. Vorteil dieses Verfahrens: Implantate müssen nicht auf Maß vorgefertigt werden. Der aufwendige Vermessungsprozess zur Ermittlung der Dimensionen und auch der Zeitaufwand, dieses Implantat extern per 3D-Druck herzustellen, entfällt laut den Wissenschaftlern. "Unser Verfahren ermöglicht eine hochpräzise anatomische Anpassung selbst bei unregelmäßigen oder komplexen Defekten, ohne dass eine präoperative Vorbereitung wie Bildgebung und Modellierung erforderlich ist", so Entwickler Jung Seung Lee.
Die Klebemasse besteht aus zwei Hauptkomponenten - einem fein gemahlenen Hydroxylapatit (das Material, aus dem Knochen bestehen) sowie einem biokompatiblen Thermoplasten namens Polycaprolacton (PCL), der als Kleber fungiert, die künstlichen Knochenpartikel zusammenhält und nach dem Auftragen aushärtet. PCL verflüssigt sich bei 60 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur soll es keine Gewebeschäden geben. Da es bei chirurgischen Implantaten häufig zu Infektionen kommt, haben die Forscher mit Vancomycin und Gentamicin zwei antibakterielle Wirkstoffe integriert.
Ersatz durch eigene Knochenzellen
"Da das Gerät kompakt ist und manuell bedient wird, kann der Chirurg die Druckrichtung, den Winkel und die Tiefe während des Eingriffs in Echtzeit anpassen. Außerdem haben wir gezeigt, dass dieser Vorgang in wenigen Minuten abgeschlossen werden kann. Das verkürzt die Dauer der OP und erleichtert damit die Genesung des Patienten", so Lee. Das Material werde mit der Zeit biologisch abgebaut und durch eigene Knochenzellen ersetzt.
Bisher haben die Forscher das Verfahren allerdings nur an Kaninchen getestet. Zwölf Wochen nach der OP stellte das Team keine Anzeichen einer Infektion oder Nekrose fest und konnte im Vergleich zu Kaninchen, denen Knochenzement - ein häufig zur Behandlung von Knochendefekten verwendetes Dichtungsmittel - transplantiert worden war, bessere Ergebnisse bei der Knochenregeneration liefern. Jetzt bereiten die Forscher klinische Studien mit Menschen vor.
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