Entwicklung einer „3D-Klebepistole“ zur Knochenregeneration während Operationen

súng bắn keo - Ảnh 1. — Sollten die klinischen Studien am Menschen erfolgreich verlaufen, könnte die neue koreanische Technologie viele traditionelle Knochentransplantationsverfahren ersetzen, die zeitaufwändig, kostspielig und mit Komplikationsrisiken behaftet sind. – Foto: Unsplash

Die Forschung wurde von einem Wissenschaftlerteam der Sungkyunkwan-Universität (Südkorea) unter der Leitung von Dr. Jung Seung Lee durchgeführt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die eine vorherige Simulation mit Bildern, Modellen oder das Zuschneiden und Anpassen von Materialien erfordern, ermöglicht die „Knochendruck-Klebepistole“ das direkte Drucken eines biologischen Materials mit knochenähnlicher Struktur direkt an der Bruchstelle während der Operation.

Laut Dr. Lee ermöglicht diese Technologie „die Herstellung eines Biogerüsts, das sich der Anatomie jedes Patienten anpasst, selbst bei komplexen oder unregelmäßigen Frakturen, ohne dass eine Voruntersuchung, Modellierung oder manuelle Nachbearbeitung erforderlich ist.“

In der Studie verwendete das Wissenschaftlerteam eine Mischung aus Polycaprolacton (PCL) und Hydroxylapatit (HA) – zwei biologischen Materialien, die in der Medizin häufig zur Knochenregeneration eingesetzt werden.

Polycaprolacton (PCL) ist ein biologisch abbaubares Biopolymer, das als Gerüstmaterial dient. Hydroxylapatit (HA) ist ein natürliches Mineral mit einer der menschlichen Knochenstruktur ähnlichen Zusammensetzung, das die Knochenintegration und -regeneration fördert.

Mithilfe eines Niedrigschmelzpunkt-Extrusionsverfahrens kann das Gerät das Material direkt an der Bruchstelle drucken und formen, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen. Darüber hinaus integrierte das Forschungsteam Antibiotika in das Material, wodurch das Risiko einer postoperativen Infektion deutlich reduziert wird.

In der Testphase wurde diese Technologie an einem schweren Knochenbruchmodell bei Kaninchen angewendet. Die Ergebnisse zeigten eine starke Fähigkeit zur Knochenregeneration, wodurch die Knochenheilung besser und schneller als mit herkömmlichen Implantatmethoden erfolgte.

Laut Bericht optimierte das Team außerdem die mechanische Festigkeit, die strukturelle Stabilität und die Osteokonduktivität des Materials durch Anpassung des HA-Gehalts und des PCL-Molekulargewichts.

Experten sagen, diese „Knochenabdruck-Klebepistole“ könnte eine neue Ära in der orthopädischen Chirurgie einläuten und sich insbesondere für komplexe, schwer zu formende Frakturen, große Knochendefekte oder die Knochenregeneration nach Traumata und Tumorentfernungsoperationen eignen.

Obwohl die ersten Ergebnisse vielversprechend sind, betonen die Forscher, dass sich die Technologie noch in der experimentellen Phase befindet. Für einen breiten Einsatz bei Patienten sind weitere Langzeitstudien erforderlich, um Wirksamkeit, Sicherheit und die Fähigkeit zur Wiederherstellung von Funktionen zu bewerten.

Im Erfolgsfall könnte dies ein bedeutender Durchbruch auf dem Gebiet der Orthopädie sein, der Patienten helfen würde, sich schneller zu erholen, das Risiko von Komplikationen zu verringern und die Lebensqualität zu verbessern.

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MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/tao-ra-sung-ban-keo-3d-tai-tao-xuong-ngay-trong-ca-mo-20250909104313704.htm