Biologisch abbaubare Schrauben und Platten zur Fixierung von Knochenbrüchen sind ein Ziel der medizinischen Forschung. Diesem sind nun Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich einen wesentlichen Schritt näher gekommen. Diesen Artikel weiter lesen
Bislang fixieren Chirurgen gebrochene Knochen meist mit Schrauben und Platten aus rostfreiem Stahl oder Titan. Diese müssen nach sechs bis 18 Monaten in einer weiteren Operation wieder entfernt werden, da der menschliche Körper die Werkstoffe nicht abbauen kann. Daher suchen Materialforscher nach metallischen Legierungen, die den Knochen eine Zeit lang stabilisieren, sich danach aber auflösen und vom Körper resorbiert werden. Das von den Züricher Forschern entwickelte metallische Glas schafft das, ohne gefährliche Abbauprodukte zu produzieren.
Bei der Neuheit der Schweizer handelt es sich um eine körperverträgliche Legierung aus Magnesium, Zink und Kalzium, die mit einem speziellen Verfahren gegossen und so als ein metallisches Glas produziert wird. Metallische Gläser werden durch schnelles Abkühlen aus der Schmelze hergestellt. Dadurch können sich die Atome nicht in einer Gitterstruktur anordnen und bilden eine ungeordnete (amorphe) Struktur, ähnlich wie die von Fensterglas. Mit dieser Methode gelang es den Wissenschaftlern, der Magnesiumschmelze mehr Zink beizumengen als dies bei herkömmlichen Legierungen möglich ist. Der große Vorteil des hohen Zinkgehalts ist das grundlegend veränderte Korrosions- und Abbauverhalten. Klinische Tests mit kleinen Plättchen aus der neuartigen Magnesium-Zink-Kalzium-Legierung zeigten keine gefährliche Wasserstoffentwicklung während des Abbaus, wie sie bei Legierungen auf Magnesiumbasis entstehen.
Für die Knochenchirurgie hat die neue Legierung großes Potenzial als Implantatwerkstoff. Ein entsprechendes Patent ist bereits angemeldet, in den nächsten Jahren soll der Werkstoff zur Marktreife gebracht werden. Chirurgen könnten dann die neue Legierung routinemäßig bei Operationen einsetzen, die Folgeoperation zur Materialentfernung würde entfallen.
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