Schwedische Wissenschaftler haben ein modernes Material entwickelt, das als "Klebstoff" zwei Teile eines gebrochenen Knochens verbinden kann. Sie beweisen, dass traditionelle Methoden zur Versteifung gebrochener Knochen und lange Rekonvaleszenz nach Frakturen bald aufgegeben werden können.
Seit vielen Jahren kennt die Zahnmedizin die Methoden, gebrochene Zähne zu reparieren und ästhetisch wiederherzustellen. In solchen dentalen Ergänzungen werden verschiedene Materialien mit Klebeeigenschaften verwendet. Während diese Materialien in der Zahnmedizin gut funktionieren, war ihre Verwendung in anderen Teilen des Körpers bisher problematisch.
Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass es nicht möglich war, Substanzen zu entwickeln, die eine ausreichend starke Bindung von zwei Teilen des gebrochenen Knochens erlauben. Zweitens kann die feuchte innere Umgebung des menschlichen Körpers den Prozess der Vernetzung des Materials und somit seine Bindung an Knochenfragmente negativ beeinflussen. Drittens hatten zuvor entwickelte Materialien mit adhäsiven Eigenschaften auch ein Problem mit der Biokompatibilität - unter ihnen gab es sowohl toxische Substanzen als auch solche, die von lebenden Organismen leicht abgestoßen wurden.
Schwedische Wissenschaftler vom KTH Royal Institute von Technology in Stockholm beweisen, dass ihr Material, das ein Analogon zu Materialien ist, die in der Zahnmedizin verwendet werden, die oben genannten Nachteile nicht aufweist und erfolgreich verwendet werden kann, um Fragmente von gebrochenen Knochen zu kleben.
Die Ratte arbeitet
Die von den Schweden vorgeschlagene Methode, die Haftfestigkeit von Haftmaterial mit Fragmenten von lebendem Knochengewebe zu verstärken, besteht in der Verwendung einer dreischichtigen Struktur, die an ein "Sandwich" erinnert. Die erste Schicht ist "Kleber", der auf die Oberfläche des Knochens aufgetragen wird, dank dem es in seine poröse Struktur eindringen kann. Als nächstes wird eine Schicht aus Fasern auf den Klebstoff aufgetragen, die die Haftfestigkeit des "Klebstoffs" verstärken sollen. Die letzte, dritte Schicht ist ebenfalls eine Klebstoffschicht und wird auch auf ein Stück Knochen aufgebracht.
Die Prozedur des Auftragens des Leims, des Füllens der Faser und des Verbindens der Knochen dauerte ungefähr 5 Minuten, wie aus der Studie hervorgehtin vivo an Ratten. Es stellte sich heraus, dass das Material eine um 55% stärkere Substanz mit klebenden Eigenschaften als die in der Zahnmedizin verwendete ist. Wissenschaftler argumentieren, dass die Verwendung ihres Materials zur Behandlung von Frakturen mit einer sehr schnellen Erholung verbunden ist. Sie schätzen, dass es im Fall von Menschen möglich ist, nach dem Knochenverbindungsverfahren für 1-2 Tage zu körperlicher Aktivität zurückzukehren.
Die Macher glauben, dass die von ihnen entwickelte Methode in Zukunft von Chirurgen in großem Umfang genutzt werden kann. Aus diesem Grund haben sie ein Start-up namensBiomedizinische BindungDank dessen wird es möglich sein, klinische Versuche mit neuem Material schneller zu beginnen.
Chance für Patienten mit Osteoporose
Gelehrte achten auch darauf, dass ihr Material bei Knochenbrüchen, die häufig an Osteoporose leiden, die optimale Lösung darstellt. Diese Krankheit betrifft nach Angaben von 2012 30% und 20% der Männer über 50 Jahre. Es wird begünstigt durch genetische Faktoren, Alter, Lichtfarbe, kalzium- und Vitamin-D-arme Ernährung, langfristige Immobilisierung, beispielsweise nach einem Unfall, und die Verwendung bestimmter Arten von Medikamenten, einschließlich Corticosteroiden, einigen Schlaftabletten oder Schilddrüsenhormonen.
Anfangs ist die Osteoporose asymptomatisch, aber die im Körper vorherrschenden Knochendestruktionsprozesse führen zu vielen Frakturen. Einige von ihnen können sogar ohne Schmerzen auftreten, wie zum Beispiel Frakturen des Wirbelkörpers. Die Statistik ist immer noch pessimistisch: Jeder fünfte osteoporotische Patient stirbt nach einem Jahr Fraktur des Schenkelhalses. Es begünstigt dies unter anderem Notwendigkeit einer langen Ruhigstellung des Patienten, die zum weiteren Krankheitsverlauf beiträgt.
Vielleicht werden diese unoptimistischen Statistiken geändert, wenn die Anwendung von modernem "Kleber" auf den Knochen die Wiederherstellungszeit auf ein paar Tage reduziert.
Basiert auf:
Viktor Granskog et al.,Hochleistungs-Thiol-En-Komposite stellen eine neue Ära von Klebstoffen dar. Geeignet für die Knochenreparatur. Adv. Funkt. Mater. 2018, 1800372.