Das selbstständig anpassbare Material fungiert als Füllstoff für Knochenläsionen aufgrund von Verletzungen, Tumorentfernung oder Geburtsfehlern sowie als Gerüst für neues Knochenwachstum.
Unbegrenzte Formen durch smartes Material
Das Forschungsteam entwickelte ein sogenanntes Shape-Memory-Polymer (SMP), das sich präzise an die Form des Knochendefektes anpasst. Ausserdem unterstützt das SMP das Wachstum von neuem Knochengewebe. SMPs sind Materialien, deren Form sich durch Hitze verändert. Grunlans Team hat porösen SMP-Schaum mit einer elastischen, biologisch abbaubaren Substanz, die bereits in einigen medizinischen Implantaten verwendet wird, verbunden. Das zusammengesetzte Material ähnelt einem steifen Schwamm, der es Knochenzellen möglich macht, sich in den Poren anzusiedeln und zu wachsen.
Herkömmliche Materialien zu porös
Derzeit ist die am weitesten verbreitete Methode für Knochenrekonstruktionen bei Kopf, Gesicht oder Kiefer die Autotransplantation.
Es wurde Material entwickelt, welches zur Korrektur von Knochendefekten eingesetzt werden kann. (Symbolbild) /
Das ist der Prozess, in dem Chirurgen aus anderen Teilen des Körpers, wie beispielsweise dem Hüftknochen, Knochenfragmente entnehmen. Die entnommenen Teile werden anschliessend in die gewünschte Form gebracht, um den Knochendefekt zu korrigieren. «Das Problem bei der Autotransplantation - neben Komplikationen - ist, dass es sich um sehr steifes Material handelt, welches sich nur in irreguläre Formen bringen lässt», betont Grunlan.
Ein weiterer Ansatz in der Chirurgie, um Knochendefekte zu beheben, ist der Einsatz von Kitt oder Zement. Diese Materialien sind jedoch sehr spröde, wenn sie aushärten. Zudem fehlen der Masse Poren, die ein Wachstum von neuem Knochengewebe ermöglichen würden. Das von der Texas A&M University entwickelte SMP-Material wird bereits bei 60 Grad Celsius zu einer weichen, leicht formbaren Masse. Kühlt das Material nach der Operation auf Körpertemperatur ab, behält es seine neue Form bei.
