Durch Print-on-Demand-Knochen könnten schwere Verletzungen schnell geheilt werden
„Dies ist ein sehr einzigartiges Material, das eine Art synthetisches Analogon zu natürlichem Knochen darstellt.“ Ramille Shah, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen an der Northwestern University in Evanston, Illinois, sagte gegenüber Digital Trends. „Das Einzigartige daran ist, dass es zu 90 Prozent aus Hydroxylapatit besteht, dem Hauptmineralbestandteil der Knochen. Allerdings ist es nicht sehr spröde wie Keramik, sondern tatsächlich sehr elastisch.“
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Angesichts dieser einzigartigen Eigenschaft ist es interessant zu hören, dass die hyperelastischen Fähigkeiten des 3D-gedruckten „Knochens“ – wodurch es seine ursprüngliche Form wiedererlangt, wenn es gequetscht oder verformt wird – war eigentlich ein glücklicher Zufall Labor.
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„Ich wünschte, ich könnte sagen, dass das etwas war, von dem wir wussten, dass es passieren würde, aber es hat uns überrascht“, fuhr Shah fort. „Wir hatten nicht erwartet, dass dieses Material die Eigenschaften haben würde, die es letztendlich hatte. Wir waren unglaublich überrascht, als wir die ersten Muster in 3D druckten. Wir hatten erwartet, dass es etwas weniger spröde sein würde als einige [vorherige Experimente], aber wir dachten nicht, dass es annähernd so elastisch sein würde.“
In einer Studie setzten Shah und ihre Forscherkollegen menschliche Stammzellen aus dem Knochenmark auf ein Probe des 3D-gedruckten Materials und konnten zeigen, dass sie dadurch zu Knochen heranreiften Zellen. Das knochenähnliche Material wurde auch zur Reparatur von Wirbelsäulendefekten bei Ratten sowie zur Heilung des beschädigten Schädels eines Rhesusaffen eingesetzt.
Darüber hinaus konnte das Team die Sicherheit des Materials nachweisen, indem es es unter die Haut von Mäusen legte, die keine negativen Auswirkungen hatten. Sie hoffen, dass im nächsten halben Jahrzehnt Versuche am Menschen folgen werden.
„Diese Arbeit passt überall dort gut, wo eine Knochenregeneration erforderlich ist – von der Wirbelsäule bis hin zu kraniofazialen Frakturen oder anderen Frakturen“, schloss Shah. „Alle Knochen, die im Körper gebrochen sind, könnten theoretisch mit diesem Material behandelt werden.“
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