Ärzte Zeitung, 05.06.2014

Implantate

Knochenersatz hält Keime auf Distanz

Ein deutsch-französisches Forscherteam arbeitet an Materialien für Knochenimplantate, die antibakteriell wirken.

STUTTGART. Einen Knochenersatzstoff mit integriertem Infektionsschutz haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart zusammen mit Materialwissenschaftlern am französischen Institut Carnot CIRIMAT in Toulouse entwickelt.

Das Projekt trägt den Namen "Biocapabili", was für "Biomimetic Calcium Phosphate Anti-bacterial Bone Implants for Local-infection Inhibition" steht.

Das feinkörnige Granulat für Implantate erinnert an Mehl, teilt die Fraunhofer-Gesellschaft mit. Die Körnchen bestehen aus Kalzium-Phosphat-Kristallen (Apatit) und damit aus denselben chemischen Elementen wie Knochen selbst; die Körnchen gleichen zudem in Aufbau und Struktur dem natürlichen Knochen.

Um Komplikationen zu verhindern, beschichten einige Hersteller ihre Knochenersatzstoffe mit Antibiotika. Ein hundertprozentiger Schutz ist das freilich nicht. Das Forscherteam ging einen anderen Weg: Die französischen Forscher haben antibakterielle Metallionen in die Apatit-Kristalle eingebaut.

Biologen des IGB haben belegt, dass das fertige Pulver vor Infektionen schützt: Bakterien wurden auf Mikrotiterplatten in voneinander isolierten Näpfchen aufgebracht und wuchsen dort mehrere Tage.

Darunter waren Staphylococcus-Arten, die zu den häufigsten Klinikkeimen gehören. Ergebnis: In unmittelbarer Umgebung des Apatits war die Bakterienzahl um mehr als 90 Prozent reduziert.

Antibakteriell wirkt auch eine Peptid-Beschichtung des neuen Materials: "Apatit-Granulate und -Pellets lassen sich mithilfe von Peptiden vor Bakterien schützen", sagt Dr. Michaela Müller, die die Beschichtungen im IGB aufbringt.

Eine mikrobiologische Prüfung habe ergeben: Die Bakterien konnten sich an der Oberfläche der Pellets und Granulate nicht vermehren. Mit der Peptidbeschichtung lassen sich also antibakterielle Knochenimplantate herstellen. (eb)

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