3D-gedrucktes Keramik-Gerüst fördert Knochenwachstum um bis zu 45%

Im Rahmen eines Projekts entwickelten Forscher der Washington State University mit dem Einsatz von 3D-Drucktechnologien ein Keramik-Gerüst, welches zur Regeneration von Knochengewebe dienen soll. Nachdem dieses Gerüst mit natürlich vorkommenden Verbindungen aus Kurkumapulver beschichtet wurde, konnte ein Knochenwachstum zwischen 30 und 45 Prozent verzeichnet werden.

Unter dem Titel “Auswirkungen von PCL, PEG und PLGA-Polymere auf Curcumin-Freisetzung aus Calciumphosphat-Matrix für in-vivo-Knochenregeneration” wurde diese Forschung unter anderem in der Zeitschrift Materials Today Chemistry publiziert.

Finanziert wurde dieses bahnbrechende Projekt von einem Stipendium des National Health Institute und unter der Leitung von Susmita Bose, Herman und Brita Lindholm, Professoren an der Fakultät für Maschinenbau und Materialtechnik, durchgeführt.

“Als Mutter und mit einem chemischen Hintergrund habe ich festgestellt, dass ich nicht möchte, dass meine Kinder so vielen Chemikalien für jede Krankheit ausgesetzt sind”, erklärt Bose. “Ich fing an, Hausmittel zu suchen.”

Schon seit vielen Jahren wird Kurkuma in asiatischen Ländern als Arzneimittel geschätzt. Unter anderem wurde bereits bewiesen, dass Curcumin antioxidative, entzündungshemmende und knochenbildende Wirkung hat. Ebenso kann dieser Wirkstoff zur Vorbeugung gegen diverse Krebsarten eingesetzt werden.

Hergestellt wurde das 3D-gedruckte Knochengerüst aus biokompatiblen Keramikmaterialien. In weiterer Folge wurde dieses Gerüst mit Zellen ausgesät, welche sich allmählich zu neuem Gewebe vereinigen, abhängig von der Umgebung, in der sie sich befinden. Weiters wurde Curcumin in wasserliebendes Polymer gewickelt, sodass dieses im Laufe der Zeit auf dem Gerüst freigesetzt werden kann.

Die Beschichtung mit diesen organischen Verbindungen konnte bereits ein Knochenwachstum zwischen 30 und 45 Prozent verzeichnen. Überdies konnte gezeigt werden, dass die Lebensfähigkeit sowie Proliferation von neuen Knochenzellen und Blutgefäßen in umliegenden Gewebe erhöht sowie auch den Heilungsprozess beschleunigt.