Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen: Körper baut Implantate automatisch ab

Forschern der Technischen Universität Graz ist es gemeinsam mit Kollegen der Medizinischen Universität Graz, der Technischen Universität Wien und der Universität für Bodenkultur Wien gelungen, resorbierbare Implantate zu entwickeln, die die Heilung von Knochen fördern, die vom Körper abgebaut werden . Auf diese Weise können schmerzhafte Mehrfachoperationen – insbesondere bei Kindern – in Zukunft vermieden werden. Das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderte Projekt „BRIC – BioResorbierbare Implantate für Kinder“ wurde Ende August erfolgreich abgeschlossen. Das Ziel wurde nach vierjähriger Forschung endlich erreicht. Wissenschaftler der TU Graz und ihre Kollegen in Graz und Wien haben die Entwicklungsphase des Projekts BRIC – Bio Resorbable Implants for Children endlich abgeschlossen. Bioresorbierbare Implantate sind Implantate, die im Laufe der Zeit vom Körper resorbiert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Implantaten wie Platten, Schrauben oder Stiften, die nach einer gewissen Zeit operativ entfernt werden müssen, müssen bioresorbierbare Implantate nicht operativ entfernt werden. Die BRICs sollen bei Kindern eingesetzt werden, die unter jedem chirurgischen Eingriff besonders leiden. Für den Erfolg dieser Entwicklung war eine detaillierte, jahrelange Arbeit notwendig. Das Projekt wurde von Dr. Annelie Weinberg an der Klinik für Kinderchirurgie in Graz koordiniert. Das Projektkonsortium bestand auf akademischer Seite neben der Medizinischen Universität Graz aus zwei Arbeitsgruppen, bestehend aus der TU Graz, der TU Wien und der Universität für Bodenkultur Wien. Die Beteiligung der Partner AT&S und Heraeus zeigt das große Interesse der Industrie an den Ergebnissen. Keine negativen Auswirkungen auf den Körper Den beiden Teams der TU Graz um Martin Koller, verantwortlich für den biotechnologischen Teil, und Franz Stelzer, dessen Team die Biopolymere zu Implantaten verarbeitete, ist es gelungen, mikrobielle Biopolyester – sogenannte Polyhydroxyalkanoate – zu entwickeln PHAs, die zu Implantaten verarbeitet werden können. „Die Herstellung erfolgt völlig unabhängig von fossilen Ressourcen, sodass keine negativen Auswirkungen auf den Körper entstehen. Das Implantat wird von Bakterien hergestellt und kann nach Erfüllung seiner Aufgabe vom menschlichen Körper aufgenommen werden“, sagt Martin Koller. Alternative Biopolymere wie Polymilchsäure führen im Gegensatz zu PHAs zu einer Übersäuerung des Organismus und verursachen chronische Entzündungen. PHAs hingegen sind hochwertige Materialien, deren biotechnologische Herstellung auf nachwachsenden Rohstoffen basiert. Ein weiterer Vorteil der neuen Implantate besteht darin, dass sie biokompatibel sind als die bisher verwendeten Materialien Stahl oder Titan und so den Knochenheilungsprozess fördern. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit ihres Abbaus durch den Körper durch die genaue Zusammensetzung des Implantats gesteuert werden. Der Abbau des Implantats sollte im gleichen Tempo erfolgen wie die Knochenheilung. Die Materialien befinden sich in der Entwicklungsphase und ihre Materialeigenschaften und biologischen Abbauraten werden derzeit getestet.