Forscher ermöglichen beobachtbaren Abbau 3D-gedruckter Implantate im menschlichen Körper

Die innovative 3D-Drucktechnologie befindet sich auf dem aufsteigenden Ast was ihre Anwendungsmöglichkeiten in einer Vielfalt von Bereichen betrifft. Im Bereich der Medizin kommen bereits etwa anatomische Modelle, chirurgische Instrumente, Prothesen und nicht zuletzt auch auf den Patienten zugeschnittene Implantate aus dem 3D-Drucker. Dafür werden auch geeignete 3D-druckbare Materialien benötigt. Forscher der IOCB Prag und der Universität Gent haben nun daran gearbeitet, die Eigenschaften 3D-druckbarer Materialien auf Basis von Gelantine dahingehend zu verbessern, dass sie sich in Form von Implantaten auf einfache Weise mit einem Röntgengerät oder durch Computertomographie (CT) beobachten lassen. Damit sollen auch die Möglichkeiten der Anwendungen dieser Materialien im medizinischen Bereich optimiert werden.

Im Rahmen der Forschung arbeitet Ondřej Groborz der IOCB Prag aus dem Forschungsteam von Tomáš Slanina mit der Polymer Chemistry & Biomaterials Group (PBM) der Universität Gent zusammen. Ihre Arbeit zu dem Thema veröffentlichten die Forscher in der Zeitschrift „ACS Applied Engineering Materials“. Die Materialien auf Gelatinebasis sind ein gegenwärtiges Thema in der medizinischen Forschung. Sie werden insbesondere in der plastischen und rekonstruktiven Chirurgie angewendet, da die Materialien unter anderem für ihre einfache Herstellungsweise und ihre kostengünstige und ungiftige Eigenschaft bekannt sind. Noch viel entscheidender ist jedoch, dass sie biologisch abbaubar sind, und somit das Zellwachstum fördern. Nach dem Einsetzen eines Implantats aus diesem gelatinebasierten Material in eine Wunde wird es vom Körper mit der Zeit abgebaut und gleichzeitig durch körpereigenes Gewebe ersetzt. Diese Materialien bieten also den Vorteil einer schnelleren Wundheilung und ermöglichen, dass sich neues Gewebe bilden kann. Mit Hilfe traditioneller bildgebender Methoden war es bislang jedoch nicht möglich, den Abbau des Implantats aus diesen Materialien im Körper zu beobachten.

Das Potential des neuen Materials für Implantate

Die neue Entwicklung der Forscher birgt jedoch auf vielversprechende Art und Weise das Potential, das Problem, dass der Abbau des Materials nicht verfolgbar war, zu eliminieren. Innerhalb der Forschung setzte das Team den Materialien ein röntgendichtes, das heißt röntgenkontrastgebendes, Mittel zu. Laut Ondřej Groborz wurde den gelatinebasierten Materialien die Fähigkeit verliehen, mit Röntgenstrahlen und Computertomographie nachgewiesen werden zu können. Mit diesen verbesserten Materialien ist es den Forschern nun möglich Implantate im Laufe der Zeit zu beobachten, und zu erkennen, wie schnell sie sich verkleinern und ob sie sich intakt und beständig verhalten. Es lässt sich also ihr biologischer Abbau überwachen, und zudem können potentiell existierende mechanische Defekte entdeckt werden. Mit dieser neuen Entwicklung möchte man erreichen, dass der Abbau der Implantate genau so schnell stattfindet wie das Wachstum des gesunden Gewebes. Die Eigenschaften der Implantate lassen sich durch die neuen Gegebenheiten nun auf das Gewebe im Körper und die Geschwindigkeit dessen Wachstums anpassen. Für mehr Informationen zu den verbesserten Materialien, die sich unter anderem für den 3D-Druck eignen, gelangen Sie HIER zur Pressemitteilung.

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*Titelbildnachweis: UOCHB