Rückenstärkung durch Keramik
Ein schmerzhafter Bandscheibenvorfall kann die Entfernung der betreffenden Scheibe erforderlich machen. Um die dadurch entstehende Lücke zu füllen und die Heilung voranzutreiben, hat ein Team von Forschern aus Dänemark, Italien und dem Vereinigten Königreich ein neues, auf Keramik basierendes Spinalimplantat entwickelt. Hintergrund Ein Bandscheibenvorfall gehört mit zu den häufigsten Ursachen für Rückenschmerzen und kann letztlich dazu führen, dass die betreffende Scheibe herausoperiert werden muss. Um den dadurch entstehenden Leerraum zu füllen und das Rückgrat während des Heilungsprozesses zu unterstützen, werden Knochentransplantate und Metallstifte benutzt. Diese beiden Werkstoffe könnten durch einen Verbundwerkstoff ersetzt werden, der die gleichen Funktionen erfüllt, aber mechanisch stärker, verschleißfester und biologisch aktiv ist, d.h. in der Lage, das Wachstum neuer Knochen anzuregen. Solch ein Werkstoff würde Knochentransplantate überflüssig machen, die Anzahl der notwendigen Operationen verringern und zu beschleunigter Knochenverbindung und besserer Behandlung führen. Im Rahmen des Programms Brite-Euram haben Forscher aus drei EU-Ländern in einem Projekt der Europäischen Kommission zusammengearbeitet, bei dem es um Spritzgusskeramik für biomedizinische Anwendungen ging. Das Projekt zielte in erster Linie darauf ab, ein neues medizinisches Gerät zu entwickeln und herzustellen - einen Spinal-Spacer aus Keramik zum Einsatz in der Behandlung von Kreuzschmerzen. Beschreibung, Wirkung und Ergebnisse Der Spacer kann paarweise in das Rückgrat eingeführt werden, und zwar auf jeder Seite des Leerraums, der durch die Entfernung der verrutschten Scheibe entsteht. Da diese Lücke eine komplizierte Geometrie aufweist, ist für ihre Füllung ein Implantat von entsprechend komplexer Form erforderlich, das mithilfe moderner Spritzgusstechniken hergestellt wird. Das Vier-Jahres-Projekt ist nun abgeschlossen. Der innovative Spinal-Spacer ist entwickelt, ein Prototyp hergestellt worden. Der neue Keramikverbundstoff, der bioaktive und bioinerte Werkstoffe enthält, wurde im Labor und in Tierversuchen umfassend getestet. Der Prototyp wurde im Rahmen von Versuchen mit Schafen bewertet: Ungefähr drei Monate nach der Einpflanzung war die Spinalfusion erreicht, wobei das Implantat vollständig von neuem Knochen umgeben war. Bevor die neue Technik beim Menschen angewandt werden kann, müssen zunächst noch klinische Tests durchgeführt werden. Die Arbeit hat zur Anmeldung eines Patents für das Design des Geräts geführt und darüber hinaus ein neues Forschungsprojekt in Gang gebracht. Im Übrigen werden sowohl die Werkstoffe als auch die entwickelte Technologie in anderen biomedizinischen Bereichen wie Zahnimplantate und nicht-metallische chirurgische Instrumente ebenfalls zur Anwendung kommen.