Bio-Schrauben machen Entfernung überflüssig

Quelle: ddp
OP-Schraube

Bild: Melanie Vollmert/Shutterstock Vergrößern

Bislang werden bei Operationen meist Schrauben aus Titan verwendet - die später wieder entfernt werden müssen.

Es fördert den Aufbau von Knochen und baut sich je nach Zusammensetzung innerhalb von 24 Monaten ab. Da dem Material Bestandteile des Knochenminerals beigesetzt sind, ist es fast ebenso stabil wie Knochen. Ihre bioverträgliche Schraube stellen die Wissenschaftler um Philipp Imgrund vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen auf der Medizintechnik-Fachmesse in Stuttgart vor.



Ist das Kreuzband eines Fußballers, einer Skifahrerin oder des Tennisspielers lädiert, ersetzt der Arzt das gerissene Band durch ein Sehnenstück aus dem Bein und fixiert es mit einer Schraube am Knochen. Sind diese Schrauben aus Titan, müssen sie nach einer gewissen Zeit entfernt werden. Die Alternative sind abbaubare Schrauben aus Polymilchsäure, einem in der Schönheitschirurgie verwendeten Kunststoff aus Milchsäure. Sein gravierender Nachteil: durch den Abbau hinterlassen die Schrauben oft Löcher im Knochen.

Die Fraunhofer-Forscher haben nun ein Wundermaterial zusammengemixt aus Polymilchsäure und Hydroxylapatit, einer Keramik, die Hauptbestandteil des Knochenminerals ist. Durch den Hydroxylapatit-Anteil wird das Einwachsen des Knochens in das Implantat gefördert. „Wir haben Biomaterialien so verändert, dass man daraus mit einem speziellen Verfahren robuste Schrauben formen kann“, erklärt Imgrund.

Ein weiteres Plus ist die Robustheit des Materials und seine leichte Verarbeitung.

Die Ingenieure haben daraus ein Granulat gemacht, das mit dem herkömmlichen Spritzgussverfahren präzise verarbeitet wird. So entfällt die bisher notwendige Nachbearbeitung wie etwa das Fräsen. „Wir können die komplexe Geometrie direkt abformen“, betont Imgrund. Das Ergebnis ist eine robuste Schraube, deren Eigenschaften fast denen des Knochens entspricht: Die Bioschrauben besitzen eine Druckfestigkeit von mehr als 130 Newton pro Quadratmillimeter, ein echter Knochen hält zwischen 130 bis 180 aus.


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