Ein hehres Ziel in der Medizin wäre, geschädigten Knorpel in Gelenken kranker und älterer Menschen problemlos wiederherstellen zu können. EU-finanzierte Forscher entwickelten nun neue Hybrid-Biomaterialien, um Gewebe und Funktion zu regenerieren.
Da die Lebenserwartung weltweit steigt, sind neue Behandlungsoptionen gefragt, um Knorpelschäden zu vermeiden. Derzeit existiert jedoch kein Biomaterial, das Regenerationsprozesse im Knorpelgewebe stimuliert und vom Körper wieder abgebaut wird, sobald der Prozess abgeschlossen ist. Derzeit verwendete biologisch inerte Implantate sind nur begrenzt haltbar, und zelltherapeutische Ansätze resultieren in den seltensten Fällen in qualitativ hochwertigem Gewebe.
Unter Ägide des Projekts „Hybrid approaches to bone regeneration“ (HABER) synthetisierten Forscher nun neue organisch-anorganische Biomaterialien aus biologisch abbaubarem Polymeralginat und bioaktiver Kieselsäure. Dann wurde geprüft, wie sich diese Biomaterialien für die Knorpelheilung eignen.
Verschiedene Siliziumdioxid-Bindemittel wie GPTMS (3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan) und APTES (3-Aminopropyl-Triethoxysilan) wurden mit Natriumalginat kombiniert, um den Abbau und die mechanischen Eigenschaften der neuen Hybride zu kontrollieren.
Die Forscher entwickelten poröse Alginat-APTES-Scaffolds mit einer Porengröße von 100 bis 150 Mikrometern im 3D-Druckverfahren. Die Eigenschaften dieser Scaffolds (Gerüste) ähneln denen von Weichgewebe, und in Kombination mit APTES-modifizierten Glasnanopartikeln konnten dann ihre Zellantwort und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.
Die Projektergebnisse eröffnen mit dem neuen therapeutischen Hybrid-Biomaterial-Konzept Aussichten auf neue maßgeschneiderte Biomaterialien, die vom Körper nach der Implantation abgebaut werden, sobald sie ihre Funktion erfüllt haben. Diese Hybridmaterialien könnten die Lebensqualität von Patienten mit Knochenschäden oder Arthrose deutlich verbessern.
CORDIS, https://cordis.europa.eu/article/id/166060-nextgeneration-hybrid-biomaterials/de
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