Knochenkleber: Biopolymere statt Schrauben

Knochenkleber: Biopolymere statt Schrauben

In der Regel werden Knochenbrüche mit Schrauben oder anderen Implantaten fixiert. Deutsche Forscher wollen nun ein weniger kompliziertes Verfahren entwickeln: Es basiert auf einem Knochenkleber aus Biopolymeren.

Ein Knochenkleber soll in Zukunft die Behandlung von leichten Knochenbrüchen vereinfachen.
Ein Knochenkleber soll in Zukunft die Behandlung von leichten Knochenbrüchen vereinfachen.

Knochenbrüche werden standardmäßig mit Schrauben oder anderen Implantaten fixiert, damit die Knochen zusammenwachsen und schnell wieder belastbar sind. Ist die Verletzung geheilt, werden die Implantate wieder operativ entfernt. Innerhalb des ZIM-Kooperationsnetzwerkes "Bioplastik" haben sich nun vier Unternehmen und zwei universitären Einrichtungen  zusammengetan, um ein alternatives Vorgehen zu entwickeln. Den Zweiteingriff vermeiden und so das Risiko postoperativer Komplikationen reduzieren, ist das Ziel des neuen Forschungsprojektes „Knochenkleber“. Statt Schrauben und Implantate kommen Biopolymere zum Einsatz, die die Knochenbrüche an gering belasteten Körperteilen wie Hand oder Gesicht verkleben und damit Implantate ersetzen könnten. Das Projekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundeswirtschaftsministerium mit etwa 600.000 Euro gefördert.

Viele Anwendungen von Biopolymeren sind in der Chemiebranche angesiedelt. Aber auch in der Medizin gibt es interessante Einsatzfelder. Nun will ein deutsches Forscherkonsortium die Behandlung von Knochenbrüchen verbessern. Denn nicht immer reicht ein Gips, um Knochenbrüche zu heilen. Damit Knochenteile wieder zusammenwachsen,werden bisher häufig Schrauben und Implantate zum Fixieren eingesetzt und später wieder operativ entfernt. Diese Standardprozedur mit zwei Eingriffen ist jedoch nicht ohne Risiko für den Patienten, da postoperative Komplikationen auftreten können, die den Heilungsprozess beeinträchtigen.

Kaputte Knochen wie Keramik kleben

Gebrochene Knochen einfach wie Holz, Glas oder Keramik kleben,  könnte die Behandlung derartiger Knochenbrüche vereinfachen und das Risikopotential für Patienten mindern. Im Forschungsprojekt „Knochenkleber“ greifen Partner aus Wirtschaft und Forschung genau diesen Ansatz auf. Die vier mittelständischen Unternehmen FABES Forschungs-GmbH aus München, InnoTERE GmbH aus Radebeul, provenion GmbH aus Kirchseeon und Unavera ChemLab GmbH  aus Mittenwald sowie Forscher der Universitätsklinik Ulm und der German University Cairo wollen in den kommenden drei Jahren ein Biopolymer entwickeln, das wie ein Kleber einfach auf die Knochenteile aufgetragen wird und diese wieder verbindet. Das Prinzip: Das poröse Polymer wird im Laufe der Zeit durch nachwachsende Knochen ersetzt und die dabei entstehenden Zerfallsprodukte vom Körper abgebaut.  Der sogenannte „Knochenkleber“ soll auch bei komplizierten Frakturen verwendet werden können. Zunächst geht es jedoch darum, ihn bei Brüchen von gering belastbaren Körperteilen wie Hand oder Gesicht einzusetzen.

Hohe Anforderungen an Biopolymer 

Die Anforderungen an das zu entwickelnde Biopolymer sind auf Grund Kontakts im menschlichen Körper sehr hoch. Das Material muss nicht nur biokompatibel und frei von toxischen Stoffen sein. Es muss auch im Zusammenspiel mit Körperflüssigkeiten wie Blut funktionieren. Daher wollen die Forscher das von ihnen identifizierte Biopolymer zunächst in Zellkulturen auf Verträglichkeit prüfen, bevor der neue Kleber  in Tierversuchen getestet wird. Initiiert wurde das Forschungsprojekt von der  IBB Netzwerk GmbH in Martinsried - einem auf industrielle Biotechnologie spezialisiertem Dienstleister - innerhalb des ZIM-Kooperationsnetzwerks "BioPlastik". Die Projektkosten von insgesamt 1,2 Millionen Euro werden zur Hälfte vom Bundeswirtschaftsministerium finanziert.