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Bioschraube schont Patienten

Debstedt. Muss ein Knochen nach einem Bruch heilen oder ein gerissenes Kreuzband anwachsen, werden Stahl- oder Titanschrauben eingezogen. Sie fixieren zwar, müssen aber in einer zweiten Operation entfernt werden, da sie sich nicht zersetzen. Das wird anders. Auf Anregung und unter Mitarbeit von Professor Dr. Ulrich Wagner, Ärztlicher Direktor an der Seepark-Klinik in Debstedt, haben Wissenschaftler ein organisches Knochenmaterial entwickelt, das sich auflöst. Eine Weltneuheit. Von Andreas Schoener

Die Entwicklung der Knochenschrauben schreitet voran: Professor Dr. Ulrich Wagner, Ärztlicher Direktor der Seepark-Klinik, zeigt die Modelle. Eine der neuen Bioschrauben fixiert im Kniegelenk eine Sehne. Foto pr

Ein fünfköpfiges Forscherteam am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) und der Universität Bremen (Biokeramik) erarbeiteten mit Professor Wagner im Rahmen eines Pilotprojekts innerhalb von drei Jahren ein Spritzgussverfahren, mit dessen Hilfe jetzt Knochenschrauben aus fast reinem Kalziumphosphat – also aus der natürlichen Grundsubstanz des Knochens – hergestellt werden können. Und zwar in beliebiger Größe und Design. Entwicklungskosten: rund 25 000 Euro.

„Großer Fortschritt“

„Wir haben gemeinsam einen großen Fortschritt in der Medizintechnik erzielt“, freut sich Professor Dr. Wagner mit respektvollen Blick auf das Wissenschaftsteam in der Hansestadt, „denn der Körper verträgt das organische Material besser und baut es binnen 24 Monaten ab.“ Entzündungsrisiken sinken, Nachfolgeoperationen sollten entfallen – der Patient wird geschont. „Zudem ist die postoperative Bildgebung nach Eingriffen mit Hilfe einer Magnetresonanztomographie erleichtert, da körpereigene Substanzen verwendet werden“, zeigt Wagner weitere Vorteile des Materials auf.

Zwar verwende man in der Medizintechnik bereits abbaubare Schrauben, sie sind aus Milchsäure-Compositen, doch wenn sie abgebaut werden, hinterlassen sie eventuell Löcher im Knochen, die gegebenenfalls wieder aufgefüllt werden müssen. Daher haben die Bremer Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Professor Wagner das Material durch eine besondere Mischung so optimiert, „dass das Einwachsen des Knochens ins Implantat gefördert wird“.

Das Ergebnis kann sich auch deshalb sehen lassen, weil die neue Schraube überaus robust ist. „Der Prototyp hat eine Druckfestigkeit von mehr als 130 Newton pro Quadratmillimeter“, berichtete Dr. Philipp Imgrund vom Fraunhofer-Institut. Zum Vergleich: Ein echter Knochen hält zwischen 130 und 180 Newton aus – eine Neuerung mit Zukunft.

Apropos: Noch werden Tests angestellt, ehe die abbaubare Knochenschraube implantiert werden kann. Die Wissenschaftler rechnen damit, dass die Schrauben in zwei bis drei Jahren marktreif sind. Ein zusätzlicher Anwendungsbereich des Biomaterials liegt in der Fähigkeit, auch als Füllmaterial bei Knochendefekten einsetzbar zu sein.

Auf der Messe in Stuttgart

Die Ingenieure vom Fraunhofer- Institut werden die neue Schraube vom 23. bis 25. März auf der Medtec, Fachmesse für Komponenten, Materialien und Geräte für die medizinische Geräteherstellungsindustrie, in Stuttgart vorstellen. Ihr Stand auf dem Flughafengelände hat die Nummer 1255 und ist in Halle 6 zu finden.

Blick in die Geschichte

Knochenbrüche und Fehlstellungen sind im deutschsprachigen Raum über Jahrtausende hinweg nicht operativ behandelt worden. Erst nachdem Mitte des 19. Jahrhunderts Maßnahmen zur Eindämmung von Krankheitserregern eingeführt worden waren, verlässliche Narkosemittel entwickelt und 1895 die Röntgenstrahlen entdeckt worden waren, begann die Ära der operativen Therapien am Bewegungsapparat. Der Unfallchirurg Hansmann versorgte 1886 in Hamburg erste Frakturen mit Platten und Schrauben, weitere Verbesserungen folgten. So setzte Chirurg Robert Danis 1938 Platten und Schrauben aus optimiertem Material ein. Sein Berufskollege Gerhard Küntscher entwickelte 1940 in Hamburg Nägel zur operativen Versorgung von Knochenbrüchen und anderen Knochenverletzungen mit Implantaten zumeist aus Metall.

Artikel vom 21.03.10 - 12:00 Uhr

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