Forschung an Biomaterialien zur Behandlung degenerierter Bandscheiben

Doktorandin Laura Zengerle demonstriert mit Hilfe eines Kunststoffmodells die Arbeitsweise des Wirbelsäulenbelastungssimulators. /Elvira Eberhardt, Uni Ulm

Ulm – Die Universität Ulm und die Ulmer Ausgründung SpineServ erhalten rund eine Million Euro aus dem Projekt iPSpine der Europäischen Union (EU). Das von der Uni­versität Utrecht koordinierte europaweite Forschungsvorhaben setzt auf die Verbin­dung von innovativen Biomaterialien mit stammzellbasierten Ansätzen. Die Ulmer For­scher werden im Rahmen des Projektes Hard- und Software entwickeln, um natürli­ches sowie künstliches Bandscheibenmaterial auf den Prüfstand zu stellen.

Rückenschmerzen gehören weltweit zu den Hauptursachen für Erwerbsunfähigkeit. Allein in der EU belaufen sich die ökonomischen Kosten bei „Lower Back Pain“ laut den Ulmer Wissenschaftlern auf mehr als 240 Milliarden Euro jährlich. Die häufigste Ursache dieser Art Schmerzen seien degenerierte Bandscheiben. Die EU fördert das europäisches Großprojekt „iPSpine“ daher für fünf Jahre mit insgesamt 15 Millionen Euro.

Im Ulmer Forschungsbereich geht es um die biomechanischen Eigenschaften neuarti­ger Material-Zell-Kombinationen. Dabei geht es um Fragen wie: „Lässt sich mit den neuen Materialverbindungen die Stabilität der Bandscheibe wieder herstellen?“ oder „Wie kommt die therapierte Zwischenwirbelscheibe mit Langzeitbelastungen zurecht, wie reagiert sie bei hoher komplexer Beanspruchung?“.

Um die Funktionsweise und Belastungsgrenze der Wirbelsäule und ihrer Bestandteile systematisch zu untersuchen, hat Hans-Joachim Wilke vom Institut für Unfallchirurgi­sche Forschung und Biomechanik einen Wirbelsäulenbelastungssimulator entwickelt. Aktuell arbeiten die Ulmer Forscher an der Entwicklung einer mobilen Variante, die vor Ort in den iPSpine-Partnerlaboren eingesetzt werden kann.

In einem zweiten Projektteil entwickelt die Firma SpineServ, eine Ausgründung aus der Arbeitsgruppe von Wilke, eine spezielle Software, um bandscheibenbezogene De- und Regenerationsprozesse besser messen zu können. Mit Hilfe künstlicher Intelli­genz wird über einen bestimmten Zeitraum der Degenerationsgrad bestimmt.

Über die Quantifizierung des Materialverlustes soll im Umkehrschluss ein Messver­fah­ren entwickelt werden, mit dem es in Zukunft möglich sein soll, auch die Regenera­tion von Bandscheibengewebe zu erfassen und dabei geringste Effekte sichtbar zu machen. © hil/aerzteblatt.de