Forscher des Vereinigten Königreichs entwickeln Knochenzement für Wirbelsäulenfrakturen
Wissenschaftler an der Universität Leeds und der Queen's University in Belfast im Vereinigten Königreich entwickeln neue biologische Zemente, um Berstungsfrakturen der Wirbelsäule zu reparieren. Die neue Forschung, die mit über 700.000 Euro vom technischen und naturwissenschaftlichen Forschungsrat (EPSRC, Engineering and Physical Sciences Research Council) des Vereinigten Königreichs gefördert wird, könnte Opfern dieser verheerendsten Spinalverletzung neue Hoffnungen bringen. Diese Verletzungen treten meist infolge von Fahrzeugzusammenstößen oder ähnlichen Unfällen auf und müssen in äußerst komplexen und invasiven Operationen gerichtet werden. Jährlich sind über 1.000 Notaufnahmen in Krankenhäuser des nationalen Gesundheitsdienstes des Vereinigten Königreichs auf diese Art der Verletzung zurückzuführen. Berstungsfrakturen treten häufiger bei jungen Menschen auf. Jedoch stehen bislang nur unzureichende Daten über die langfristigen Folgen der bestehenden Zemente zur Verfügung, die für die Behandlung dieser Verletzungen eingesetzt wird. Derzeit wird Knochenzement vor allem bei älteren Patienten eingesetzt, die an Osteoporose erkrankt sind. Dieses Verfahren ist als Vertebroplastik bekannt. Aber Berstungsfrakturen der Wirbelsäule stellen eine größere Herausforderung dar. "Bei dieser Fraktur bersten die Wirbelknochen auseinander und in schweren Fällen können Knochenfragmente bis ins Rückenmark hineingedrückt werden", sagt Dr. Ruth Wilcox des Institute of Medical and Biological Engineering (Institut für Medizin- und Biologietechnik) in Leeds. "Chirurgen können eventuell Knochenfragmente aneinanderfügen und die Wirbelsäule mit Metallschrauben und Schienen richten und stabilisieren, aber Patienten mit solchen Verletzungen geht es oft so schlecht, dass eine weniger invasive Behandlung besser für sie ist." "Diese Materialien können durch Injektion an die Bruchstelle gebracht werden und die chemische Zusammensetzung des Knochens selbst nachahmen", erklärt Dr. Fraser Buchanan von der School of Mechanical and Aerospace Technology (Fakultät für Mechanik und Flugzeugbau) der Queen�s University. Während sich die Experten in Belfast mit der Entwicklung und dem Testen der neuen Zemente befassen, liefert das Team von Leeds anhand eines Computermodells Daten zur Unterstützung der Entwicklung und zur Simulierung des Verhaltens dieser neuen Werkstoffe im Patienten. Bei Patienten mit Osteoporose scheinen die existierenden Zemente zur Entwicklung von Frakturen in Wirbeln beizutragen, die sich neben den mit Vertebroplastik behandelten befinden. "Der Grund dafür könnte sein, dass die existierenden Zemente unelastischer sind als der Knochen selbst, wodurch ein Ungleichgewicht bei der Gewichtsverteilung auf der Wirbelsäule entsteht," sagt Dr. Wilcox. "Wir müssen biologische Werkstoffe entwickeln, die den Eigenschaften eines echten Knochens näher sind," fügt Dr. Buchanan hinzu. "Dieses Projekt bietet eine perfekte Gelegenheit, um die zusätzlichen Fähigkeiten dieser Konstellation zu nutzen, die Auswirkungen neu entwickelter Zemente vorauszusagen und auch die biologischen Agenzien einzufügen, die den Heilungsprozess des Körpers unterstützen."
Länder
Vereinigtes Königreich