HybridBone

Herstellung von patientenspezifischen hybriden Knochenersatzmaterialien zur Regeneration knöcherner Gesichtsschädeldefekte

Motivation

Mit der Hightech-Strategie 2025 „Forschung und Innovation für die Menschen“ hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, die vielfältigen Anwendungspotenziale exzellenter Forschung noch schneller und effektiver zu identifizieren und für Wirtschaft und Gesellschaft nutzbar zu machen. Dafür muss die Brücke zwischen akademischer Forschung und ihrer wirtschaftlichen Verwertung bzw. gesellschaftlichen Anwendung weiter gestärkt werden. Die  BMBF-Fördermaßnahme "Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung – VIP+" setzt hier an und unterstützt Forscherinnen und Forscher dabei, Forschungsergebnisse systematisch zu validieren und Anwendungsbereiche zu erschließen.

Zusammenfassung

Gesichtsschädeldefekte, welche z. B. durch Infektionen oder Tumoren entstehen oder angeborene Fehlbildungen sind, werden zurzeit meist mit körpereigenen Knochentransplantaten rekonstruiert. Dieses ist jedoch oft mit einer unzureichenden Passform und erheblichen Erkrankungen des Entnahmestellengewebes verbunden. Eine zufriedenstellende Rekonstruktion der Defekte ist aber von entscheidender Bedeutung für die erfolgreiche Rehabilitation der Patienten. Das Konsortium validiert ein Verfahren zur Herstellung einer biokompatiblen, künstlichen Implantatstruktur, deren Einsatz beispielhaft im Kieferbereich demonstriert wird. Die Implantatstruktur ermöglicht erstmals eine schonende, passgenaue und langzeitstabile Knochenregeneration. Als Grundlage werden hybride Knochenersatzmaterialien aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt. Zuvor wird mit computergestützter Kalkulation und Simulation die Form des Implantats an die exakte Geometrie sowie die mechanischen Anforderungen angepasst. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel hat ein Verfahren zur Herstellung von durchblutetem Knochengewebe entwickelt. Die Universität Leipzig hat bereits patientenindividuelle, lastoptimierte Implantate gestaltet und numerisch optimiert. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien kann mittels Gefrierschäumverfahren knochenähnliche, biokompatible Keramiken erzeugen. Die Universitätsmedizin Rostock wird ihre langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Knochen- und Knorpelregeneration in das Projekt einbringen. Im Anschluss an die Validierungsphase sind eine Ausgründung oder Produktentwicklungen in Kooperation mit der Industrie vorgesehen.