"Weiche" Knochen
Die Kombination aus Erkenntnissen der Stammzellenforschung und der Entwicklung neuartiger implantierbarer Biomaterialien hat hohes Potential für die Wundheilung sowie die regenerative Medizin. Bei der Gewebetechnik handelt es sich um eine neu entstehende Technologie für den Gewebeersatz. Insbesondere bei Knochen besteht ein steigender Bedarf hinsichtlich der Entwicklung neuer Knochenersatzmaterialien. Diese können viele Probleme, die bei der Verwendung von Drähten, Metallplatten oder allogenen Knochentransplantaten auftreten, verringern. Die implantierbaren Materialien müssen bestimmte Anforderungen an die Mechanik und Struktur erfüllen, zum Beispiel vollständige Absorption, Festigkeit und Elastizität. Sie müssen die Geweberegeneration lenken und fördern sowie das Wachstum und die Ausbreitung der Gewebestammzellen ermöglichen. Im Rahmen des Projekts "Development and evaluation of mineralized silk based composites for orthopaedic applications" (Silkbone, Entwicklung und Beurteilung mineralisierter, seidenbasierter Gemische für orthopädische Anwendungen) wurde ein Biomaterial bestehend aus Proteinen von Seidenfasern als Material für Knochengerüste entwickelt. Das aus europäischen Forschern bestehende Konsortium entwickelte Prozesse zur Verarbeitung von Seidenfasern und Beurteilung der Qualität von Proteinen sowie deren Einbindung in dreidimensionale (3D) poröse Knochengerüststrukturen. Diese Proteine hatten große Ähnlichkeit mit natürlich in Knochen vorkommenden Proteinen und die erstellte Matrix wies hohe Elastizität und Resistenz bei Druckkräften auf. Die einzigartigen "biomimetischen" Eigenschaften des so erzeugten Knochenersatzmaterials machen es ideal für die Verwendung in verschiedensten orthopädischen Anwendungen, einschließlich Knochenersatz und Änderungsverfahren. Es kann zur Behandlung von durch Osteoporose bedingte Frakturen und Knochenläsionen bei Krebspatienten verwendet werden. Die Seidenprotein-Technologie wurde bei der Entwicklung weiterer implantierbarer Materialien zur Knorpelreparatur und Wundheilung sowie Nervenregeneration angewendet. Es wurden Prozesse zum Stammzellenwachstum und Untersuchungen zur Biokompatibilität von transplantierbaren Materialien ausgearbeitet. Dadurch wurde den kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) des Konsortiums hochwertiges Fachwissen zur Verfügung gestellt. Die Erfolge des Silkbone-Projekts haben den Markt neuartiger implantierbarer Biomaterialien wesentlich bereichert und werden die Anwendung dieser Technologie für die regenerative Medizin ermöglichen.
