Dieser Fortschritt, der in der Zeitschrift Device veröffentlicht wurde, eröffnet vielversprechende Perspektiven für Patienten mit schwer behandelbaren Knochenverletzungen.
Ein neues chirurgisches Werkzeug
Das Prinzip basiert auf einer modifizierten Heißklebepistole, die in der Lage ist, einen biokompatiblen Filament auf die gebrochene Stelle aufzutragen. Dieser Filament, bestehend aus Hydroxyapatit und Polycaprolacton, schmilzt bei niedriger Temperatur und passt sich den unregelmäßigen Konturen des Knochens an. Hydroxyapatit, ein natürliches Mineral, das in Knochen vorkommt, fördert die Heilung, während Polycaprolacton, ein Thermoplast, für die erforderliche Flexibilität sorgt.
Der größte Vorteil dieser Technologie liegt in ihrer Fähigkeit zur Echtzeitanpassung. Der Chirurg kann Richtung, Tiefe und Anwendungswinkel während des Eingriffs anpassen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Implantaten, die eine Vorbereitung erfordern, ermöglicht diese Methode eine sofortige Personalisierung, was die Operationsdauer und das Fehlerrisiko verringert.
Schließlich integriert das Gerät Antibiotika wie Vancomycin und Gentamicin, die sich über mehrere Wochen allmählich freisetzen. Dieser gezielte Ansatz verringert das Risiko postoperativer Infektionen, eine große Herausforderung in der Knochenchirurgie.
Vielversprechende Ergebnisse im Tierversuch
An Kaninchen mit schweren Oberschenkelbrüchen getestet, hat dieses Verfahren eine bemerkenswerte Wirksamkeit gezeigt. Nach zwölf Wochen wiesen die mit dieser Methode behandelten Tiere eine überlegene Knochenregeneration im Vergleich zu herkömmlichen Implantaten auf. Es wurden keine Infektionen oder Nekrosen beobachtet, was die Biokompatibilität und Sicherheit des Geräts bestätigt.
Die 3D-gedruckten Transplantate integrierten sich natürlich in das umgebende Knochengewebe. Ihr allmählicher Abbau ermöglichte ein optimales Nachwachsen mit einer deutlichen Verbesserung struktureller Parameter wie der Knochenoberfläche. Diese Ergebnisse deuten auf eine schnellere und stabilere Heilung im Vergleich zu aktuellen Techniken hin.
Die Forscher weisen darauf hin, dass diese Innovation die Behandlung schwerer und komplizierter Frakturen verbessern könnte. Durch den Wegfall der präoperativen Vorbereitungsschritte bietet sie eine sofortige und anpassbare Lösung, selbst für die unregelmäßigsten Verletzungen.