Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Cellulose im Knie

02.10.2008
Forschungsverbund will "Bioaktive Implantate" für den Wiederaufbau von Gelenkknorpel und Bandscheiben sowie zur Hernienreparatur entwickeln
Jena.

Gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie testen die Orthopäden des Jenaer Universitätsklinikums neuartige Biomaterialien als Knorpelersatz. Bioaktive Nanocellulose soll als Gerüst für den Aufbau neuen Knorpelgewebes dienen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Verbundprojekt "BioInside" mit 4 Millionen Euro.

In den Gelenken dient Knorpel als eine Art Stoßdämpfer für die Knochen. Das druckelastische oder faserige Stützgewebe fängt Druck- und Scherkräfte ab, die bei allen Bewegungen auf die Knochen einwirken. Wird die Knorpelsubstanz aber durch Verschleiß, Stoffwechselstörungen oder Unfälle beschädigt und in ihrer Funktion eingeschränkt, so greifen diese Kräfte direkt am Knochen an, was sehr schmerzhaft ist.

Um den Patienten mit Arthrose, Erkrankungen wie Osteochondrosis dissecans oder nach Sportunfällen zu helfen, suchen die Orthopäden nach Verfahren, wie die Knorpelmasse in Knie, Sprunggelenk oder auch zwischen den Wirbeln repariert oder ersetzt werden kann. "Wir wollen eine Gerüststruktur aus Nanocellulose in das Gelenk einbringen, an die sich Knorpelzellen an- bzw. einlagern und so neue funktionsfähige Knorpelsubstanz bilden können", beschreibt Prof. Dr. Raimund W. Kinne vom Jenaer Universitätsklinikum das Vorhaben.

Diese Nanocellulose ist ein ganz besonderes Material. Es wird in den Laboren der Jenpolymer materials Ltd. & Co. KG, einer Ausgründung aus der Friedrich-Schiller-Universität, von Bakterien hergestellt. So wird der Vielfachzucker Cellulose, der in der Pflanzenwelt vielfältig als Faser und Gerüst dient, zu einem Biomaterial mit vielen Einsatzmöglichkeiten. "Nanocellulose zeichnet sich durch Hydrophilie und breite chemische Modifizierbarkeit aus", schwärmt der Organochemiker und Entwicklungsleiter Prof. Dr. Dieter Klemm von dem Material, das auch als Ersatz für kleine Blutgefäße verwendet werden kann.

Die bakteriell synthetisierte Nanocellulose ist durch ihren hohen Wasseranteil ein guter Kandidat als Ersatz für die Knorpelmatrix. Der eigentliche Clou aber sind eingebundene bioaktive Moleküle. Sie sollen die im Gelenk vorhandenen Knorpelzellen anlocken, ihr Einwachsen in die Matrix erleichtern und die Matrixbildung anregen. Diese Katalysatoren für die Knorpelneubildung, spezifische Eiweißmoleküle, werden von Firmenpartnern in Berlin, Jena und Aachen bearbeitet.

"Von diesen bioaktiven Molekülen versprechen wir uns die entscheidenden Vorteile gegenüber schon etablierten Knorpelersatzverfahren", so Raimund W. Kinne. "Wir wollen die neue Knorpelmatrix zellfrei implantieren und so dem Patienten den bislang üblichen vorhergehenden Eingriff ersparen, bei dem gesunde Knorpelzellen entnommen wurden", betont der Leiter der Arbeitsgruppe Experimentelle Rheumatologie. Bisher werden die so gewonnenen Zellen im Labor auf der neuen Matrix kultiviert und mit ihr zusammen wieder eingesetzt.

In dem jetzt beginnenden und auf drei Jahre angelegten Projekt werden die Wissenschaftler die bioaktive Nanocellulose im Labor und in einem Tiermodell mit Knorpeldefekten testen. Damit wollen sie die klinische Erprobung des neuartigen Knorpelersatzes vorbereiten.

Das Verbundprojekt eröffnet der Nanocellulose noch weitere Anwendungsmöglichkeiten: Auch zur Bandscheibenreparatur und bei der Therapie von Hernien, wie zum Beispiel Leistenbrüchen, soll das Biomaterial zum Einsatz kommen.

Kontakt:
Prof. Dr. Raimund W. Kinne
Lehrstuhl für Orthopädie des Universitätsklinikums Jena
am Waldkrankenhaus "Rudolf Elle" Eisenberg
Tel.: 036691 / 8-1228
E-Mail: raimund.w.kinne[at]med.uni-jena.de

Uta von der Gönna | idw
Weitere Informationen:
http://www.uniklinikum-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt
18.10.2017 | Universität Bern

nachricht Aromatherapie bei COPD
12.05.2015 | Airnergy AG

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie