idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
10/02/2008 12:01

Cellulose im Knie

Uta von der Gönna Referat Öffentlichkeitsarbeit
Friedrich-Schiller-Universität Jena

    Forschungsverbund will "Bioaktive Implantate" für den Wiederaufbau von Gelenkknorpel und Bandscheiben sowie zur Hernienreparatur entwickeln

    Jena. Gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie testen die Orthopäden des Jenaer Universitätsklinikums neuartige Biomaterialien als Knorpelersatz. Bioaktive Nanocellulose soll als Gerüst für den Aufbau neuen Knorpelgewebes dienen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Verbundprojekt "BioInside" mit 4 Millionen Euro.

    In den Gelenken dient Knorpel als eine Art Stoßdämpfer für die Knochen. Das druckelastische oder faserige Stützgewebe fängt Druck- und Scherkräfte ab, die bei allen Bewegungen auf die Knochen einwirken. Wird die Knorpelsubstanz aber durch Verschleiß, Stoffwechselstörungen oder Unfälle beschädigt und in ihrer Funktion eingeschränkt, so greifen diese Kräfte direkt am Knochen an, was sehr schmerzhaft ist.

    Um den Patienten mit Arthrose, Erkrankungen wie Osteochondrosis dissecans oder nach Sportunfällen zu helfen, suchen die Orthopäden nach Verfahren, wie die Knorpelmasse in Knie, Sprunggelenk oder auch zwischen den Wirbeln repariert oder ersetzt werden kann. "Wir wollen eine Gerüststruktur aus Nanocellulose in das Gelenk einbringen, an die sich Knorpelzellen an- bzw. einlagern und so neue funktionsfähige Knorpelsubstanz bilden können", beschreibt Prof. Dr. Raimund W. Kinne vom Jenaer Universitätsklinikum das Vorhaben.

    Diese Nanocellulose ist ein ganz besonderes Material. Es wird in den Laboren der Jenpolymer materials Ltd. & Co. KG, einer Ausgründung aus der Friedrich-Schiller-Universität, von Bakterien hergestellt. So wird der Vielfachzucker Cellulose, der in der Pflanzenwelt vielfältig als Faser und Gerüst dient, zu einem Biomaterial mit vielen Einsatzmöglichkeiten. "Nanocellulose zeichnet sich durch Hydrophilie und breite chemische Modifizierbarkeit aus", schwärmt der Organochemiker und Entwicklungsleiter Prof. Dr. Dieter Klemm von dem Material, das auch als Ersatz für kleine Blutgefäße verwendet werden kann.

    Die bakteriell synthetisierte Nanocellulose ist durch ihren hohen Wasseranteil ein guter Kandidat als Ersatz für die Knorpelmatrix. Der eigentliche Clou aber sind eingebundene bioaktive Moleküle. Sie sollen die im Gelenk vorhandenen Knorpelzellen anlocken, ihr Einwachsen in die Matrix erleichtern und die Matrixbildung anregen. Diese Katalysatoren für die Knorpelneubildung, spezifische Eiweißmoleküle, werden von Firmenpartnern in Berlin, Jena und Aachen bearbeitet.

    "Von diesen bioaktiven Molekülen versprechen wir uns die entscheidenden Vorteile gegenüber schon etablierten Knorpelersatzverfahren", so Raimund W. Kinne. "Wir wollen die neue Knorpelmatrix zellfrei implantieren und so dem Patienten den bislang üblichen vorhergehenden Eingriff ersparen, bei dem gesunde Knorpelzellen entnommen wurden", betont der Leiter der Arbeitsgruppe Experimentelle Rheumatologie. Bisher werden die so gewonnenen Zellen im Labor auf der neuen Matrix kultiviert und mit ihr zusammen wieder eingesetzt.

    In dem jetzt beginnenden und auf drei Jahre angelegten Projekt werden die Wissenschaftler die bioaktive Nanocellulose im Labor und in einem Tiermodell mit Knorpeldefekten testen. Damit wollen sie die klinische Erprobung des neuartigen Knorpelersatzes vorbereiten.

    Das Verbundprojekt eröffnet der Nanocellulose noch weitere Anwendungsmöglichkeiten: Auch zur Bandscheibenreparatur und bei der Therapie von Hernien, wie zum Beispiel Leistenbrüchen, soll das Biomaterial zum Einsatz kommen.

    Kontakt:
    Prof. Dr. Raimund W. Kinne
    Lehrstuhl für Orthopädie des Universitätsklinikums Jena
    am Waldkrankenhaus "Rudolf Elle" Eisenberg
    Tel.: 036691 / 8-1228
    E-Mail: raimund.w.kinne[at]med.uni-jena.de


    More information:

    http://www.uniklinikum-jena.de


    Images

    Projektmitarbeiter Dr. David Pretzel, Prof. Dr. Raimund W. Kinne, Dr. Friederike Kramer und Prof. Dr. Dieter Klemm (v. l.) im Labor der Jenpolymer materials Ltd. Co. KG.
    Projektmitarbeiter Dr. David Pretzel, Prof. Dr. Raimund W. Kinne, Dr. Friederike Kramer und Prof. Dr ...

    None

    Die bakterielle Nanocellulose ist ein guter Ersatz für die Knorpelmatrix.
    Die bakterielle Nanocellulose ist ein guter Ersatz für die Knorpelmatrix.
    Fotos: von der Gönna/UKJ
    None


    Criteria of this press release:
    Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
    transregional, national
    Research projects
    German


     

    Projektmitarbeiter Dr. David Pretzel, Prof. Dr. Raimund W. Kinne, Dr. Friederike Kramer und Prof. Dr. Dieter Klemm (v. l.) im Labor der Jenpolymer materials Ltd. Co. KG.


    For download

    x

    Die bakterielle Nanocellulose ist ein guter Ersatz für die Knorpelmatrix.


    For download

    x

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).