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Holländer drucken Knochen-Implantate per 3D-Druck

Lesezeit: 1 min
12.09.2020 12:11
Forscher der "Technischen Universität Delft" haben ein neuartiges Knochen-Implantat entwickelt und mit dem 3D-Drucker gedruckt. Das Implantat nutzt unter anderem die antibakteriellen Eigenschaften des Silbers.
Holländer drucken Knochen-Implantate per 3D-Druck
Ein 3-D-Drucker. (Foto: dpa)
Foto: Sophia Kembowski

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Forscher der Technischen Universität Delft in den Niederlanden haben ein poröses Knochen-Implantat aus Titan entworfen und mit einem 3D-Drucker gedruckt. Das Implantat enthält Strontium, ein weiches silberweißes metallisches Element, das chemisch sehr reaktiv ist, und Silber-Nanopartikel. Diese Kombination soll Bakterien der Art Staphylococcus aureus abtöten.

Diese Antibiotika-resistenten Bakterien kommen häufig in Biofilmen vor, von denen Implantate umgeben sind, zum Beispiel künstliche Hüftgelenke. Wenn die Implantate von den Bakterien befallen sind, müssen sie in der Regel operativ entfernt und durch neue ersetzt. Denn eine Infektion von Blut oder Organen kann tödlich verlaufen.

Obwohl Silberionen eine gängige Wahl sind, um die Bakterien abzutöten - und Implantate aus diesem Grund oft mit Silber eingebettet werden - vermuten die Forscher, dass ein synergistisches antibakterielles Verhalten zwischen Strontium und Silber Implantate ermöglicht, die bis über den Tod des Empfängers hinaus halten.

Jedes Jahr werden in Deutschland Hunderttausende Knie- und Hüftprothesen eingesetzt. Jede Verlängerung der Lebensdauer von Implantaten würde nicht nur die Zahl der Operationen reduzieren, sondern auch den Gesundheitszustand der Patienten verbessern und letztlich Kosten sparen.

Die Forscher sagen in ihrer Studie, dass Strontium das Knochenwachstum fördert, während Silber eine antibakterielle Wirkung hat. Das Team hat beobachtet, dass beide Stoffe bis zu 28 Tage lang kontinuierlich freigesetzt werden und dass ein Stamm Staphylococcus aureus bereits nach 24 Stunden Oberflächenkontakt praktisch nicht mehr vorhanden war.

Die Forscher wollen nun noch untersuchen, warum in Anwesenheit von Strontium 4 bis 32 mal niedrigere Konzentrationen von Silber ausreichten, um die Bakterien abzutöten, obwohl Strontium selbst keine antibakteriellen Eigenschaften besitzt. Nach ihren Erfolgen im Labor hoffen die Forscher, dass sie so bald wie möglich klinische Studien durchführen können.


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