Osteosynthese: Seide statt Metall

In der Osteosynthese setzen Orthopäden ganz auf Stabilität. Schrauben und Platten sind heute aus hochwertigen Metalllegierungen, die in der Regel viel stabiler sind als die Knochen, die sie fixieren. Knochenbrüche sind keine Seltenheit. Die starren Metalle behindern außerdem die Knochenheilung, sie begünstigen Infektionen und machen deshalb oft eine zweite Operation erforderlich, um die Implantate zu entfernen. Osteosynthesematerial aus resorbierbaren Kunststoffen haben sich nicht recht durchsetzen können, da die Gewebeverträglichkeit nicht optimal ist.

Ein Team um David Kaplan von der Tufts Universität in Medford/Massachusetts schlägt jetzt eine „Bio“-Alternative für die Osteosynthese vor, produziert von Bombyx mori, einem ursprünglich in China beheimateten Schmetterling, besser bekannt als Seidenspinner. Die feinen Seidenfäden, die die Larve für ihren Kokon produziert, haben laut Kaplan ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Sie sind zudem biologisch abbaubar und werden zudem vom menschlichen Immunsystem akzeptiert. Wichtig ist auch, dass sie gegenüber pH-Schwankungen unempfindlich sind, größerer Hitze widerstehen und deshalb problemlos sterilisiert werden können.

Die Ingenieure haben ein Verfahren entwickelt, mit dem Schnipsel der Seidenfäden zu Schrauben und Platten geformt werden können. Erste Versuche an sechs Laborratten zeigen, dass sich mit den Schrauben und Platten durchaus Frakturen fixieren lassen. Keine der 28 Schrauben, die sie im Knochen der Tiere fixierten, soll sich vorzeitig gelöst haben. Auch die Reaktion der Knochenheilung scheint günstig zu sein. Kaplan glaubt, das Material so verändern zu können, dass die Seiden-Schrauben auch beim Menschen kleinere Frakturen fixieren könnten, um dann zur rechten Zeit wegzuschmelzen.