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Patienten atmen auf

Weniger Operationen durch abbaubare Implantate

Besonders bei komplizierten Brüchen kommt man als Patient nicht um eine Stahl- oder Titanplatte herum. Doch mit der ersten Operation ist es nicht getan. Häufig gibt es eine oder mehrere Folgeoperationen, da die Implantate entfernt werden müssen. Forscher entwickeln nun ein Material, das zum einen als Knochenersatz dient und sich zum anderen im Körper des Patienten abbaut. Damit werden nicht nur die Kosten, sondern auch die Patientenbelastung verringert.

Bremen (Deutschland). Die Materialforscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen wollen die zukünftige Zahl der Eingriffe bei Knochenbrüchen und anderen Verletzungen deutlich verringern. Dafür entwickeln sie Implantate, die sich mit der Zeit im menschlichen Körper abbauen und damit Zweit- oder Drittoperationen überflüssig machen.

Erstmals vorgestellt wurde das Material im November 2014 auf einer Messe in Düsseldorf. Als Demonstrator diente ein Schulteranker, der abgetrennte Sehnen wieder mit dem Knochen verbindet. Solche Anker sind kaum größer als ein Streichholzkopf, doch wenn der Heilungsprozess zu Ende ist, werden sie nicht mehr im Körper benötigt. Die Metall-Keramik-Komposite (Eisen-Tricalciumphosphat) ermöglicht daher den eigenständigen Abbau der Schulteranker.

Dieses Verfahren schont vor allem empfindliche Körperteile wie die Schulter. Des Weiteren werden auch die Gesamtkosten und die Belastung für Arzt und Patient gesenkt. Bei Implantaten, die möglichst lange halten sollen, wie z.B. künstliche Hüftgelenke, wird die Medizin aber weiterhin auf Titanlegierungen setzen.

Degradationsgrad an Knochenwachstum angepasst

Wie schnell sich das Implantat abbaut, können die Forscher aus Bremen ebenfalls steuern. Denn die Metall-Keramik-Komposite baut sich nicht nur selbst ab, sie regt auch das Knochenwachstum an. Der Degradationsgrad wurde dabei genau an das Knochenwachstum angepasst, sodass die beiden Prozesse perfekt ineinandergreifen und der Knochen während der gesamten Degradation stabil bleibt.

Experimente haben gezeigt, welches Stoff-Verhältnis für optimale Ergebnisse sorgt. 60 Prozent Eisen und 40 Prozent Keramik sind es beim vorgestellten Schulteranker. Die Materialwissenschaftler konnten zudem die Abbaugeschwindigkeit von 120 auf 240 Mikrometer pro Jahr steigern. Den Schulteranker könnte der Körper somit schon innerhalb eines Jahres vollständig resorbieren. In Zukunft wird dieses Verfahren, das bereits sehr weit entwickelt wurde, bei Knochen- und Sehnenverletzungen eine große Rolle spielen.

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