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Bei Knochenbrüchen ist der Einsatz temporärer Implantate aus Titanwerkstoffen als Stützstruktur klinische Praxis. Nach dem Ausheilen der Fraktur werden diese wieder entfernt, wofür der Patient erneut unters Messer muss. Im Rahmen des IZST beteiligt sich das Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB) der Uni an der Entwicklung bioresorbierbarer Implantatmaterialien, die eine zweite Operation unnötig machen.
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Die klinische Anwendung von bioresorbierbaren Polymeren als Osteosyntheseimplantat ist jedoch noch auf wenige Indikationen eingeschränkt. Das Degradationsverhalten der Polymere im Zusammenhang mit seinen Nebenwirkungen erlaubt derzeit keinen Einsatz der Materialien bei krafttragenden Knochensegmenten im Kiefer- und Gesichtsbereich. Der Unterschied zwischen der Implantatsabbaurate und der Heilungsrate der Knochenfrakturen führt zu einem nicht optimierten „stress transfer“ zwischen dem Implantat und den Knochen, was zum Versagen des Implantats führen kann.
Als Lösungsansatz kommt eine thermisch gespritzte, biokompatible Tricalciumphosphat (TCP)-Beschichtung auf PDLLA (Milchsäureverbindungen) zum Tragen. Der Oberflächenwerkstoff erfüllt die Anforderungen, welche die Reaktivität mit dem biologischen System, also die Interaktion zwischen bioresorbierbaren Implantaten, Knochen und Weichgewebe, betreffen. Unerwünschte Reaktionen wie Entzündungen oder Thrombosen sollen durch die TCP-Beschichtung vermindert, erwünschte Körperreaktionen an der Grenzfläche von Implantaten und Biosystemen dagegen stimuliert werden. Zusätzlich ist zu erwarten, dass die TCP-Schicht zu einem beschleunigten Heilungsprozess führt und so die mechanischen Belastungen auf das Implantat schnell reduziert werden. Dazu soll die Abbaurate des Implantats durch die TCP-Beschichtung verlangsamt werden, so dass der Verlust der mechanischen Eigenschaften des Implantats während der Resorption langsamer erfolgt. Diese zwei kombinierten Effekte würden zu einem rechtzeitigen „stress transfer“ zwischen Implantat und repariertem Knochen führen.
Untersuchungen am IFKB haben gezeigt, dass die Herstellung von TCP Spritzpulvern und die Beschichtung des Trägermaterials mittels thermischem Spritzen möglich sind. Zusammen mit der Universitätsklinik in Tübingen sollen nun weitere Untersuchungen zum klinischen Einsatz dieses neuen Verbundimplantates in Angriff genommen werden.
uk
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