Ziel des Projektes ist die Herstellung, Erprobung und Weiterentwicklung von innovativen Knochenersatzwerkstoffen aus Calcium- und Magnesiumphosphaten, wie etwa Struvit. Diese weisen eine höhere chemische Löslichkeit als konventionelle Calciumphosphate auf und versprechen dadurch eine schnellere Regeneration von Knochendefekten. Phosphat-Zemente werden häufig im Dentalbereich, etwa zum Aufbau von Kieferknochen verwendet.
Wo konventionelle Produkte bislang erst beim Anwender zu Zementen angerührt und zügig verarbeitet werden müssen, liegen die innovativen Knochenersatzwerkstoffe aus Struvit als Zementpasten vor. Diese härten erst beim Kontakt mit der feuchten Mundschleimhaut und einer höheren Luftfeuchtigkeit aus. Die Werkstoffe sind damit für den Anwender auch wesentlich leichter zu verarbeiten.
In einem vorangegangenen Projekt wurde bereits die Herstellung von gebrauchsfertigen Knochenzementpasten auf Basis struvit-bildender Calcium-Magnesiumphosphate erfolgreich entwickelt. Im Hinblick auf die klinische Anwendbarkeit sollen nun die Zementpaste und eine ausgehärtete Granulatform des Produktes im vorliegenden Projekt in einer tierexperimentellen Studie ihrem zukünftigen Anwendungsort entsprechend getestet werden.
Granulate werden gemeinsam mit Zementpasten als Füll- und Aufbaumaterial bei Knochendefekten benutzt. Herkömmliche Produkte sind körnig und haben spitze Kanten, die ggf. Schäden an der Mundschleimhaut verursachen können. Die in diesem Projekt verwendeten Granulate sind sphärisch, das bedeutet sie liegen in einer abgerundeter Form vor und sollten deshalb deutlich weniger Schädigungen verursachen.
Aufbauend auf der innovativen Technologie der gebrauchsfertigen Zementpasten soll darüber hinaus die Herstellung makroporöser, also von sichtbaren Löchern durchsetzter, Formkörper forciert werden. In diese Löcher kann beim Heilungsprozess Gewebe einwachsen und somit bei der Heilung eine homogene Struktur entstehen. Die Formkörper werden mittels 3-D-Druck und durch Kombination der Pasten mit sogenannten polymerbasierten Faservliesen gefertigt. Sie könnten als standardisierte Medizinprodukte bei Knochendefekten eingesetzt werden und zukünftig zu einer schnelleren Heilung beitragen und so die Rehabilitation des Patienten beschleunigen.
Die angestrebten Ergebnisse werden somit einen Beitrag zur Steigerung der Effizienz in der Gesundheitsversorgung im Bereich der Knochenregeneration leisten, indem die Rehabilitationszeit des Patienten verkürzt und gleichzeitig die Anwendungssicherheit durch den Chirurgen verbessert wird.
