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22.02.2013, 11:10 Uhr | dapd, t-online.de
Patienten mit schweren Knochenbrüchen oder Osteoporose können künftig wohl auf schnellere Heilung hoffen (Quelle: Thinkstock by Getty-Images)
Nach Unfällen oder einer Tumor-OP sind oft die Knochen so geschädigt, dass Ärzte gesundes Knochengewebe transplantieren oder künstliches Material verwenden müssen. Nicht immer mit dem gewünschten Erfolg. Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen haben nun eine Paste aus Nanopartikeln entwickelt, die in die Defekte gespritzt werden kann und sie dann besser heilen lässt.
Der Trick: Die Forscher kombinieren das synthetisch hergestellte Knochenmineral Calciumphosphat mit DNA. Über diese Entwicklung berichten die Forscher in der Fachzeitschrift "Journal RSC Advances".
"Die Behandlung von Knochendefekten ist für Chirurgen eine echte Aufgabe," sagte Studienleiter Matthias Epple. Nach Möglichkeit nähmen sie überschüssigen eigenen Knochen des Patienten zur Auffüllung – etwa aus dem Beckenkamm. "Weil es davon aber nur eine begrenzte Menge gibt, greifen sie auch auf synthetisches, also künstliches Material zurück.“
Dabei verwenden die Chirurgen gerne Calciumphosphat, denn es ist das anorganische Mineral, das im Knochen als Nanokristall zu finden ist. "Dem Körper ist es also wohlbekannt, was es zu einem geeigneten Träger macht. Außerdem führen die Calcium- und Phosphat-Ionen zu einer verbesserten Knochenbildung.“
So ein Ersatz ist aber nicht ohne: Er heilt wesentlich schlechter ein, die Infektionsgefahr ist größer, und die mechanische Stabilität könnte besser sein.
Epples Team hat nun künstliche Calciumphosphat-Nanokristalle mit Nukleinsäuren, also DNA, beschichtet und daraus eine Paste erzeugt. Wenn diese in einen Knochendefekt gespritzt wird, löst das Calciumphosphat sich auf. Die freigesetzte DNA stoße die Bildung von zwei Proteinen an, die für den Heilprozess wichtig sind.
Die Forscher erwarten, dass die Wirkung der Paste lange anhält, da die Nanopartikel nach und nach freigesetzt werden und somit permanent die umgebenden Zellen stimulieren. An drei Zelltypen sei der Nachweis bereits erbracht. "Wir hoffen, dass unsere Entwicklung in einigen Jahren in der Unfallchirurgie und auch bei der Behandlung von Osteoporose helfen kann", sagt Epple.
Quelle: dapd, t-online.de
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