Regeneration von Knochendefekten mit computergesteuerter Herstellung von Gerüstträgern

Die Behandlung ausgedehnter Knochendefekte nach Traumata oder durch Tumoren stellt nach wie vor eine signifikante Herausforderung im klinischen Alltag dar. Aufgrund der bestehenden Limitationen aktueller Therapiestandards haben Knochen-Tissue-Engineering (TE)-Verfahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Entwicklung von Additive-Manufacturing (AM)-Verfahren hat dabei eine grundlegende Innovation ausgelost: Durch AM lassen sich dreidimensionale Gerusttrager in einem computergestutzten Schicht-fur-Schicht-Verfahren aus digitalen 3D-Vorlagen erstellen. Wurden mittels AM zunachst nur Modelle zur haptischen Darstellung knocherner Pathologika und zur Planung von Operationen hergestellt, so ist es mit der Entwicklung nun moglich, detaillierte Scaffoldstrukturen zur Tissue-Engineering-Anwendung im Knochen zu fabrizieren. Die umfassende Kontrolle der internen Scaffoldstruktur und der auseren Scaffoldmase erlaubt eine Custom-made-Anwendung mit auf den individuellen Knochendefekt und die entsprechenden (mechanischen etc.) Anforderungen abgestimmten Konstrukten. Ein zukunftiges Feld ist das automatisierte ultrastrukturelle Design von TE-Konstrukten aus Scaffold-Biomaterialien in Kombination mit lebenden Zellen und biologisch aktiven Wachstumsfaktoren zur Nachbildung naturlicher (knocherner) Organstrukturen.