Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Resorbierbares Implantat fördert soliden Knochen- und Knorpelaufbau

26.09.2002


Noch im klinischen Versuch: Ein neuartiges Implantat für den Aufbau solider Knorpel- und Knochenmasse im Körper.



Implantate für geschädigtes Knochen- oder Knorpelgewebe werden bisher außerhalb des Körpers aufgebaut. Ingenieure des IPA und Mediziner aus Rostock arbeiten an einem resorbierbaren Implantat, das den Gewebeaufbau im Körper unterstützt.

... mehr zu:
»Implantat »Polylactid »Stammzelle

Es baut sich im selben Maße ab, wie sich das neue Gewebe aufbaut. Dieses ist am Ende genauso belastbar wie ein gesunder Knochen oder Knorpel.

Noch im klinischen Versuch: Ein neuartiges Implantat für den Aufbau solider Knorpel- und Knochenmasse im Körper.


Ein defekter oder abgebauter Knorpel kann vom Körper nicht ohne weiteres ersetzt werden, selbst dann nicht, wenn der Defekt mit körpereigenen, im Reagenzglas vermehrten Knorpelzellen aufgefüllt wird. Selbst bei diesem Verfahren entsteht meist nur minderwertiger Faserknorpel, der nicht die gleichen biomechanischen Eigenschaften besitzt wie der gesunde Knorpel. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß sich unter den richtigen Druckverhältnissen adulte, körpereigene Stammzellen aus dem Bindegewebe, sogenannte mesenchymale Stammzellen, in Knorpelzellen umbilden können. Ingenieure des Fraunhofer IPA arbeiten gemeinsam mit Medizinern der orthopädischen Universitätsklinik Rostock an einem Verfahren zur Herstellung von Implantatkörpern, die die Stammzellen an sich binden und diese Knorpelbildung im Körper ermöglichen. Das Implantat besteht aus einem Komposit aus Polyglykolid und Polylactid, das sich idealerweise in der gleichen Geschwindigkeit im Körper abbaut wie der Knorpel neu gebildet wird.

"Ist neben dem Knorpel auch der Knochen geschädigt, soll ein zweischichtiges Implantat zum Erfolg führen", sagt Prof. Dr. med. Volkmar Jansson. In seinen Schichten entspricht es den Eigenschaften des Knochens und des Knorpels. Die Wissenschaftler wollen mit diesen Implantaten sowohl einfachere Knorpelverletzungen heilen, als auch beispielsweise durch Arthrose geschädigten Knochen wieder aufbauen. Die wirtschaftliche Fertigung der Implantatkörper aus Polylactid war bislang nicht möglich. Ein am Fraunhofer IPA entwickeltes generatives Fertigungsverfahren hat nun in ersten Untersuchungen erfolgversprechende Ergebnisse geliefert. "Wir haben es an die spezifischen Gegebenheiten des zu verarbeitenden Polylactides angepasst", erklärt Bernd Biesinger vom Fraunhofer IPA. Mit Hilfe eines Laborextruders wird unter exakten Temperaturverhältnissen das Polylactid plastifiziert und über eine Düse ausgebracht. Eine X-Y-Z-Verfahreinheit ermöglicht es, das ausgebrachte Polylactid schichtweise in komplexe, exakt errechnete dreidimensionale Strukturen umzuwandeln.

Das Innere der Strukturen besteht aus Polylactidsträngen genau definierter Stärke, die in ebenfalls genau definierten Abständen den Implantatkörper bilden. "Durch die Variation dieser inneren Geometrie des Implantates können wir seine mechanischen und elastischen Eigenschaften gezielt bestimmen", so Biesinger. In einem weiteren Entwicklungsschritt soll es dann möglich sein, die exakte Defektgeometrie beispielsweise über eine Computertomographieaufnahme zu bestimmen und daraus die Implantatgeometrie abzuleiten und generativ zu fertigen. "Mit diesem Verfahren wollen wir die Voraussetzung für eine neue Operationsmethodik schaffen, die schnell und flexibel für spezifische Knochen- oder Knorpeldefekte eingesetzt werden kann und gleichzeitig die Belastung für den Patienten reduziert", fasst Prof. Jansson das Ziel der Entwicklungsarbeiten zusammen. Entgegen der jetzigen Vorgehensweise, den Knorpel außerhalb des Körpers zu züchten, wäre mit dem neuartigen Implantat nur noch eine einzige Operation notwendig. Bisher waren es mindestens zwei.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Bernd Biesinger
Telefon: 0711/970-1289, E-Mail: bernd.biesinger@ipa.fraunhofer.de

Dipl.-Ing. Michaela Neuner | idw

Weitere Berichte zu: Implantat Polylactid Stammzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Tropenviren bald auch in Europa? Bayreuther Forscher untersuchen Folgen des Klimawandels
21.06.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften