Entwicklung mehrschichtiger Membranen mit raumhaltenden und mucoadhäsiven Eigenschaften zur Knochenaugmentation (OsteoMe)

AUFGABENSTELLUNG | MOTIVATION

Grenzschichten zwischen Weich- und Hartgewebe sind im mensch­lichen Körper meist graduell gestaltet und an diversen Stellen z.B. Knochen-Knochen oder Knochen-Epithel-Übergängen zu finden. Aktuelle, sich im Patienten­einsatz befindende Implantate sind jeweils nur auf einen einzigen Gewebe­typ ausgelegt und ermög­lichen damit keine Regene­ration komplexer Defekte an Gewebe­grenzen, wie z. B. im Kiefer­bereich. Im Rahmen dieses Forschungs­projektes soll daher produkt­vorbe­reitendes Know-how für die Entwick­lung und Umsetzung zur Behand­lung derar­tiger Defekte notwen­diger, mehr­schich­tig aufge­bauter Membranen mit gradiertem Eigen­schafts­profil entwickelt werden. Der Kiefer­knochen­aufbau im Vorfeld von Zahn­implan­taten dient dabei als konkretes Fall­beispiel.

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Das Ziel des Forschungs­vorhabens ist die Schaffung von Basis­wissen zur Entwick­lung neuar­tiger, resorbier­barer GBR-Membranen (guided bone regeneration), die durch einen mehr­schich­tigen Aufbau den Über­gang von Hart- zu Weich­gewebe biomi­metisch abbilden, dadurch die Regene­ration von Schleimhaut- und Knochen­gewebe fördern und während des initialen Degradations­zeit­raums ausrei­chend raum­haltende Eigen­schaften aufweisen, um einen Membran­kollaps zu verhindern. Die zu entwickelnde mehr­schich­tige resorbier­bare Membran soll aus einem Gewebe mit definierten Poren­gradienten, das kavitäts­seitig Calcium­phosphat enthält und schleim­haut­seitig mit muco­adhäsiven Chitosan versehen ist, bestehen. Durch eine verbesserte mecha­nische Stabi­lität sowie die Bereit­stellung von Calcium­phosphat wird so der Knochen­aufbau gezielt gefördert und durch die anti­mikro­biellen Eigen­schaften von Chitosan Infek­tionen aktiv entgegen­gewirkt.

NUTZEN | AUSBLICK

Mit dieser neuartigen Membran kann der Therapie­erfolg in der Knochen­augmen­tation deut­lich verbessert und die Revisions­raten erheb­lich redu­ziert werden. Durch den mehr­schich­tigen Aufbau und der gradierten Poren­struktur können komplexe Eigen­schafts­profile abge­bildet werden. Dies führt zu einem wesent­lichen Ausbau des Innovations­vorsprungs im Vergleich zu etab­lierten Produkten sowie die Möglich­keit weitere Einsatz­gebiete zu erschließen.