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FP6

NANOBIOCOM — Ergebnis in Kürze

Project ID: 516943
Gefördert unter: FP6-NMP
Land: Spanien

Knochenmatrix aus Nanomaterialien

Ungefähr eine halbe Million Menschen muss jährlich in der EU wegen größerer Knochenschäden behandelt werden. Eine neue Studie zu Knochengewebe und Knochenersatztherapien sollte bestehende Hürden beim Einsatz größerer Knochentransplantate aus dem Weg räumen.
Knochenmatrix aus Nanomaterialien
Ist der Knochen stark durch Krebs, Knochenabbau, Unfall oder erbliche Defekte geschädigt, sollte das Transplantat ähnliche physische Eigenschaften und Morphologie aufweisen wie der umgebende Knochen.

Bei den meisten herkömmlichen Trägermaterialien ist die Regenerationsrate zu langsam für eine ausreichende Vaskularisierung des Knochenimplantats. Außerdem korrelieren die mechanischen Eigenschaften kaum mit denen des gesunden Knochens.

In diesem Sinne entwickelte das EU-finanzierte Projekt NANOBIOCOM (Intelligent nanocomposite for bone tissue repair and regeneration) ein neues intelligentes Material für größere Knochentransplantate, das all diesen Ansprüchen gerecht wird. Hierfür sollte vor allem die Osteoblastenbildung (Anregung der Knochenneubildung) optimiert und eine Trägermatrix entwickelt werden, deren mechanische Eigenschaften denen des ursprünglichen Knochens ähneln, und die Nährstofftransport und Biokompatibilität gewährleistet.

NANOBIOCOM entwickelte ein intelligentes Material aus bioaktiven Komponenten – Nanopartikeln, Kohlenstoffnanoröhren und Polymeren. Das Material aktiviert Knochenvorläuferzellen und Gene, die das Knochenwachstum in unmittelbarer Umgebung des Transplantats anregen. Außerdem besitzt das Kompositmaterial gute osteokonduktive Eigenschaften und kann mit Wirkstoffen beladen werden, die Wachstum von Knochen und Knorpelgewebe stimulieren.

Ein weiterer Projektabschnitt befasste sich mit der für die Knochenregeneration erforderlichen genetischen Programmierung. Weitere Forschungen zu neuen Knochenersatzmaterialien werden untersuchen, wie dieser Prozess auf genetischer Ebene reguliert wird.

Die Ergebnisse von NANOBIOCOM werden dazu beitragen, Morphologie und chemische Zusammensetzung größerer Knochenimplantate so zu verbessern, dass sie kompatibler mit dem umliegenden Knochengewebe sind. Da von dem Kompositmaterial keine toxische Wirkung ausgeht, eignet es sich hervorragend für den klinischen Einsatz.

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