Knochen lassen sich bald besser heilen 21.02.2013, 17:30 Uhr

Mit DNA und Nanopaste

Wissenschaftler aus Essen und Duisburg beschichten winzige Partikel mit körpereigenem Material, das die Neubildung von Knochen und Blutgefäßen anregt.

So funktioniert die Nanopaste.

So funktioniert die Nanopaste.

Foto: AG Epple

Seit rund 20 Jahren wird Hydroxilapatit genutzt, um Knochendefekte zu reparieren. Das Material, das Kalzium und Phosphor enthält, wurde ursprünglich aus Algen gewonnen. Es ist dem Körper bestens bekannt, denn Knochen bestehen aus Kalk mit eingelagerten Partikeln aus Kalziumphosphat (andere Schreibweise: Calciumphosphat). Professor Matthias Epple von der Universität Duisburg-Essen und sein Team haben das Material jetzt entscheidend verbessert. Sie haben synthetisch hergestelltes Kalziumphosphat gewissermaßen zermahlen, sodass die Partikel einen Durchmesser von nur noch einigen Millionstel Millimeter haben. Diese beschichteten die Wissenschaftler mit Desoxyribonukleinsäure, die besser unter dem Kürzel DNA bekannt ist, und stellten daraus eine Paste her.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
Veolia Industries - Global Solutions S.A.S. (V.I.G.S.)-Firmenlogo
Senior-Ingenieur (m/w/d) Energiemanagement Veolia Industries - Global Solutions S.A.S. (V.I.G.S.)
Freiburg im Breisgau Zum Job 
BayWa r.e.-Firmenlogo
Senior Ingenieur Photovoltaik (m|w|d) BayWa r.e.
München Zum Job 
ASIS GmbH-Firmenlogo
Projektleitung (m/w/d) Automatisierungstechnik ASIS GmbH
Landshut Zum Job 
BayWa r.e.-Firmenlogo
Technischer Consultant - Erneuerbare Energien (Wind) (m/w/d) BayWa r.e.
München Zum Job 
BayWa r.e.-Firmenlogo
Planer Photovoltaik (m/w/d) BayWa r.e.
München Zum Job 
Accenture GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Elektromobilität (all genders) Accenture GmbH
verschiedene Standorte Zum Job 
Accenture GmbH-Firmenlogo
Entwickler Digitalisierung / Digital Twin (all genders) Accenture GmbH
Augsburg, München Zum Job 
Accenture GmbH-Firmenlogo
Design Automation Engineer (all genders) Accenture GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Geologe bzw. Geowissenschaftler (w/m/d) Schwerpunkt Ingenieurgeologie / Hydrogeologie Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Basell Polyolefine GmbH-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur als Teamleiter LDPE / Hochdruck Maschinentechnik (m/w/d) Basell Polyolefine GmbH
Wesseling in der Nähe von Köln Zum Job 
KRÜSS-Firmenlogo
Serviceingenieur:in in der Region Süd KRÜSS
Raum Süddeutschland Zum Job 
Flughafen München GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Schallschutz & Fassade Flughafen München GmbH
München-Flughafen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung Südbayern-Firmenlogo
Projektingenieur für Brückenbau / Tunnelbau / Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes, Niederlassung Südbayern
München Zum Job 
über Hays-Firmenlogo
Projektleiter Gebäudetechnik (m/w/d) über Hays
München Zum Job 
Hays Professional Solutions GmbH-Firmenlogo
Spezialist Funktionsentwicklung Fahrerassistenzsysteme bei der BMW AG (m/w/d) Hays Professional Solutions GmbH
München Zum Job 
Hays Professional Solutions GmbH-Firmenlogo
Software Tester (m/w/d) Hays Professional Solutions GmbH
München Zum Job 
N-ERGIE Netz GmbH-Firmenlogo
Projektmanager (m/w/d) Schwerpunkt Freileitungen N-ERGIE Netz GmbH
Nürnberg Zum Job 
Hays Professional Solutions GmbH-Firmenlogo
Experte Verpackungsplanung (m/w/d) Hays Professional Solutions GmbH
über Hays-Firmenlogo
Datenbank-Administrator für Linux (m/w/d) über Hays
München Zum Job 

Nach Operationen, bei denen Knochenteile entfernt werden müssen, weil sie von Krebs befallen sind, oder nach Unfallverletzungen lässt sich diese Paste in Zukunft nutzen, um Löcher und Spalte in den Knochen zu schließen. Bisher setzen die Chirurgen bei größeren Schäden häufig Knochenteile des Patienten ein, die sie vor allem dem Becken entnehmen.

Auch bisher wird schon synthetisches Material genutzt, wenn eine Eigenknochenverpflanzung nicht möglich ist. Ehe dieses Kalziumphosphat fest mit dem umgebenden Knochen verwächst, vergeht aber eine relativ lange Zeit. Außerdem besteht eine hohe Infektionsgefahr. Beides verhindert die Beschichtung der Nanopartikel mit DNA. „Das Kalziumphosphat löst sich auf, und die freigesetzte DNA regt die Bildung von zwei Proteinen an, die für eine Heilung wichtig sind“, erklärt Epple. Dabei handelt es sich um das Bone Morphogenetic Protein, das die Knochenneubildung beschleunigt, und den Vascular Endothelial Growth Factor A, der dafür sorgt, dass sich Blutgefäße bilden.

Labortest bestanden

Epple, Professor für Anorganische Chemie in Duisburg, arbeitet bei diesem Projekt eng mit Medizinern am Essener Universitätsklinikum zusammen. Bisher ist die Paste noch nicht an Patienten erprobt worden sondern nur an lebenden Zellen im Labor. Hier hat sie ihre Wirksamkeit schon bewiesen. „Wir hoffen“, so Epple, „dass unsere Entwicklung in einigen Jahren auch in der Unfallchirurgie und bei der Behandlung von Osteoporose helfen kann.“

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.