Biomaterialien im Frakturmodell für knöcherne Defekte

Einer unserer Forschungsschwerpunkte ist die Weiterentwicklung und Optimierung von Biomaterialien zur Knochendefektauffüllung und Knochenklebung in Kooperation mit dem Institut für Funktionswerkstoffe der Medizin und Zahlheilkunde.

Knochendefekte treten in der Unfallchirurgie häufig bei Defektverletzungen – zum Beispiel bei offenen Frakturen des Unterschenkels – oder gelenknahen Frakturen auf. Eine Auffüllung des Defekts ist oft unerlässlich, um ein späteres Einsinken von Frakturfragmenten unter Belastung zu verhindern. Bei größeren Defekten ist häufig ohne Überbrückung des Knochendefekts keine Belastung der Extremität – zum Beispiel des Beins – möglich.

Kleine Defekte können in der Regel über eine körpereigene Knochenbälkchen-Transplantation vom Beckenkamm oder durch Knochenersatzmaterialien aufgefüllt werden. Ersatzmaterialien haben dabei den Vorteil, dass eine Schwächung des gesunden Knochens sowie das Operationsrisiko durch die Entnahme wegfallen.

Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt zurzeit auf der Optimierung von mineralischen Knochenzementen für die klinische Anwendung. Die notwendigen Grundkomponenten für Kalziumphosphat- und Magnesiumphosphat-Zemente werden dabei so miteinander kombiniert, dass gewünschte Eigenschaften – wie eine ausreichende Viskosität zum Injizieren und eine anschließende Aushärtung mit hoher Belastbarkeit – optimiert werden.