Stabiler Ersatz für Kiefer und andere Knochen

Bochumer Forscher erfolgreich im Innovationswettbewerb Medizintechnik

11.11.2010 - Deutschland

Flexibel und belastbar wie natürlicher Knochen sollen Ersatzmaterialien sein, mit denen man Defekte überbrücken kann. Um neue Materialien zum Knochenersatz drehen sich zwei Forschungsprojekte, mit denen Bochumer Mediziner im "Innovationswettbewerb zur Förderung der Medizintechnik" erfolgreich waren. Ein Team um PD Dr. Dr. Peter Maurer (Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie) entwickelt neue Kunststoffe zum Ersatz von Kieferknochen. PD Dr. Christian Müller-Mai (Unfallchirurgie) ist beteiligt an einem Projekt unter Aachener Federführung, in dem abbaubare Implantate als Knochenersatz entwickelt werden. In dem Wettbewerb, den das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zum zwölften Mal ausgerufen hat, werden 15 aus 137 Bewerbungen ausgewählte Projekte mit insgesamt 9,1 Mio. Euro gefördert. Stabil und flexibel wie der natürliche Kiefer Unterkieferknochen sind äußerst stabil und gleichzeitig flexibel gelagert. Durch Verletzungen, Entzündungen oder Krebs kann der knöcherne Bogen jedoch beschädigt oder unterbrochen werden. Um die volle Belastungsfähigkeit beim Kauen, Sprechen oder Schlucken wieder herzustellen, müssen diese Defekte operativ mit speziellen Plattensystemen überbrückt werden. Doch bisherige Rekonstruktionsplatten sind anfällig für Brüche und Lockerungen. PD Dr. Dr. Peter Maurer vom Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus Bochum entwickelt gemeinsam mit Materialwissenschaftlern und Ingenieuren der Hochschule Merseburg (FH) und des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik Halle (Saale) in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen der MEDICON Gruppe Tuttlingen eine neuartige Platte aus einem Kunststoff, der so fest und belastbar wie Titan, dabei aber genauso flexibel ist wie der menschliche Kieferknochen. Da der Kunststoff durch Wärme verformt werden kann, können die Ärzte die Rekonstruktionsplatte mit einer beheizbaren Biegevorrichtung während der Operation individuell an die Kiefergeometrie des Patienten anpassen. Das vermeidet erneute Operationen wegen Lockerung oder Bruch der Rekonstruktionsplatten. Belastbare Knochenbrücke Müssen Knochenabschnitte wegen eines Tumors oder einer Entzündung entfernt werden, ist es oft problematisch, diese Defekte zu überbrücken. Implantate aus abbaubarem synthetischem Material sind sehr gefragt, bisher aber nicht ausreichend belastbar. Eine Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Horst Fischer am Universitätsklinikum der RWTH Aachen entwickelt gemeinsam mit Kollegen vom Lehrstuhl für Keramik und Feuerfeste Werkstoffe der RWTH Aachen und Medizinern aus Bochum um PD Dr. Christian Müller-Mai von der RUB-Klinik für Unfallchirurgie im Knappschaftskrankenhaus Bochum sowie Industriepartnern aus Ingelheim und Wiesbaden ein neuartiges Implantat, das dem natürlichen Vorbild entsprechen soll. Der poröse Kern wird am Computer entworfen und kann mit einem speziellen Fertigungsverfahren in eine kompakte Außenschicht integriert werden. Durch diesen Aufbau steigt die Festigkeit der Knochenersatzkomponente deutlich. Zusätzlich stimulieren spezielle Eiweiße im Implantat das Knochenwachstum: Am Ende soll das künstliche Knochensegment vollständig in natürliches Knochengewebe umgewandelt werden.