Biomaterialien für stärkere Knochen!
Das SMARTCAP-Projekt ("Injectable Macroporous Biomaterial Based on Calcium Phosphate Cement for Bone Regeneration") zielte darauf ab, ein neues Konzept multifunktionaler Biomaterialien für die Wiederherstellung und die Regeneration von Knochen zu implementieren. Die Herangehensweise umfasste eine Reihe von Eigenschaften, welche die Biomaterialien makroporös, "intelligent", sterilisierbar und biologisch abbaubar machen, um die Knochenbildung und die Angiogenese zu unterstützen. Der Vorteil, dass diese Biomaterialien auch injizierbar sind, bedeutet eine minimalinvasive Chirurgie, daher werden der Behandlungsaufwand für die Patienten sowie die Gesundheitskosten verringert und eine einfachere Anwendung sowie modernere Bedingungen beim Eingriff ermöglicht. Das EU-finanzierte Forscherteam führte biologische und chemische Modifikationen der Biomaterialien durch, um die Bioaktivität zu verbessern. Chemisch modifizierte Materialien wie selbstabbindender multi-poröser Knochenzement wurden entwickelt und mithilfe von Wachstumsfaktoren und Medikamenten verbessert. Primärzellen wurden isoliert, vermehrt und auf Materialien angesiedelt sowie mehrere Knochen bildende Eigenschaften und die Genexpression von Interaktionen des Zell/Materialkonstrukts für weitere Analysen beschrieben. Die Forscher des SMARTCAP-Projekts untersuchten die Effekte der mechanischen Stimulation auf diese Materialien und der verwendeten Biosensoren zur Überwachung der Freisetzung von Ionen während der Proliferation und Differenzierung. Computermodelle fanden Verwendung, um das Design der mechanischen Anforderungen für die Entwicklung von Biomaterialien zu verbessern, ein Injektionsgerät wurde für sämtliche Materialien entwickelt und hergestellt. Basierend auf früheren Projektergebnissen wurden die ausgewählten Biomaterialien in vivo in Kaninchen eingepflanzt und ihr Zustand nach einem, drei und fünf Monaten bewertet. Die Ergebnisse der Regeneration in diesem Bereich demonstrierten die Machbarkeit der anfänglichen Projektziele. Die Ergebnisse des SMARTCAP-Projekts werden die Lebensqualität der europäischen Bürger in vielerlei Hinsicht beeinflussen: Reduzierte Kosten, die Einführung neuer therapeutischer Wirkstoffe, die Schaffung neuen Wissens, die Verringerung der Belastung für Patienten sowie die Öffnung des Marktes für zukünftige Entwicklungen von Biomaterialien für den Gewebeersatz und für Regenerationssysteme.
