Bereits seit Jahren ist das Team um den promovierten Biologen Berthold Nies Vorreiter in Forschung und Entwicklung von neuartigen Knochenimplantaten. Unter dem Dach des Unternehmens InnoTERE (Innovation for Tissue Engineering and Regeneration) fühlt sich das Team dem Ziel verpflichtet, in enger Zusammenarbeit mit Forschern und Klinikern hochwertige innovative Produkte zur Behandlung von Knochenschäden zu entwickeln für einen wesentlichen Gewinn an Lebensqualität für die Patienten.
Innovative Bone Implants Using Spray and Print Technologies
For several years now, a team led by a highly-qualified biologist, Berthold Nies Vorreiter has been engaged in research and development of novel types of bone implant. At the facility of the company InnoTERE (Innovation for Tissue Engineering and Regeneration), the team has set itself the goal, working closely with researchers and clinicians, of developing high-end innovative products for treatment of bone injury in order to improve the quality of life of the patients involved.
Nach den Worten von Dr. Berthold Nies, Gründer und Geschäftsführer der InnoTERE GmbH in Dresden/Radebeul, gilt das Interesse der Mitarbeiter des Unternehmen den verschiedensten Arten und Einsatzmöglichkeiten von Knochenzement auf Basis von Calciumphosphat. Calciumphosphate finden als Knochenersatzmaterial aufgrund ihrer stofflichen Ähnlichkeit zu den natürlichen Knochenmineralien eine breite Anwendung. In der täglichen klinischen Praxis zeigen sich jedoch Grenzen in der Praktikabilität der bisher angewandten Produkte.
Dr. Berthold Nies
Mit dem von InnoTERE entwickelten pastösen Calciumphosphat-Knochenzement, dem sogenannten Paste-CPC, steht dem Chirurgen eine stabile, gebrauchsfertige (ready-to-use) Paste zur Verfügung. Dadurch entfällt die aufwendige Vorbereitung des Anmischens während der Operation. Die Anwendung ohne Zeitdruck und das komfortable Handling mittels Spritze sind bestechende Vorteile. Das neuartige Knochenersatzmaterial wird den hohen Anforderungen an Funktionalität, Verträglichkeit, Abbaubarkeit im Körper und der Anregung des natürlichen Knochenaufbaus besonders gut gerecht. Es ermöglicht außerdem eine minimalinvasive Behandlung.
Doch bleibt die Entwicklung nicht stehen. Das Unternehmen sucht immer neue Wege, die vielfältigen Anforderungen aus der Klinik zu erfüllen. Die Eigenschaften der Knochenpaste (Paste-CPC) erlauben die Verarbeitung mit Hilfe eines 3D-Druckers zu filigranen Knochengerüsten, den sogenannten Scaffolds. Die Nutzung dieses innovativen Herstellverfahrens ermöglicht nicht nur eine hohe Variabilität von Größe, Form und Porosität, sondern auch die Anpassung des gewünschten Implantats an den individuellen Defekt. Außerdem werden durch die weitmaschigen, ineinander verflochtenen Poren dieser 3D-Formkörper, was erst durch den modernen 3D-Druck ermöglicht wird, die Bildung und das Einwachsen des neuen Knochens in besonderem Maße begünstigt. Die Scaffolds bilden sozusagen die Autobahnen für den neuen Knochen, statt der Gässchen, Umleitungen und Sackgassen bei den bisherigen Produkten. Die Knochen heilen dadurch schneller und die Patienten können besser genesen.
Pastöser Knochenzement als gebrauchsfertige Spritze
Für die verschiedenen Arten von Knochendefekten sind von den eingesetzten Implantaten viele Anforderungen zu erfüllen, wie zum Beispiel an die Druckfestigkeit und Porosität, die Verträglichkeit sowie die Fähigkeit des Ein- und Umbaus im Körper. Das Neue und Besondere an den Produkten von InnoTERE ist die Kombination der einzigartigen Eigenschaften des entwickelten hochwertigen Materials mit der Verfahrenstechnologie des 3D-Druckens. Das Ergebnis sind nach Dr. Nies Produkte ganz besonderer Eigenschaften mit einem deutlichen Gewinn an Lebensqualität für die Patienten. Die technischen Dokumentationen der beiden beschriebenen Produkte (Paste-CPC und die 3D-Formkörper) befinden sich derzeit noch zur Begutachtung bei den zuständigen Behörden. Es wird damit gerechnet, dass beide Produkte noch in diesem Jahr den Ärzten der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie sowie der Orthopädie und Unfallchirurgie zur Verfügung gestellt werden können.
Weitere Produktentwicklungen für die Knochenregeneration sind in der Entwicklung. Unterstützt werden einzelnen Projekte des Unternehmens durch den Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und das Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Sogenannte Scaffolds in unterschiedlichen Ausführungen
Ein wichtiges Asset des Unternehmens sind die langjährigen, sehr guten Kooperationen mit wissenschaftlichen und klinischen Partnern, sowohl am Standort Dresden als auch national und international. Aktuelle Studien befassen sich mit der Integration von biologischen Komponenten wie Medikamente, Antibiotika und spezielle Proteine in die mittels pastösem Knochenzement hergestellten Scaffolds. Solche biphasischen Gerüste eröffnen weitere Optionen für den Einsatz dieser Scaffolds als Wirkstoffträger und für die Herstellung von Verbundmaterialien. Speziell für die Behandlung von kombinierten Knochen/Knorpeldefekten könnte eine Kombination aus pastösem Knochenzement und einem Biopolymer die Basis für geeignete Implantate bilden.
Ein weiteres Feld der aktuellen Forschung eröffnet sich bei der 3D-Kultivierung von Zellen und im Tissue Engineering, der künstlichen Herstellung biologischen Gewebes. Auch hier ist das erklärte Ziel, Ersatz für defekte Knochenstrukturen zu entwickeln, der sich genau an die Struktur des menschlichen Knochens anpasst und so dem Patienten eine neue Lebensqualität bietet.
InnoTERE GmbH
Meißner Straße 191, D-01445 Radebeul
Text zum Titelbild: Druckvorgang mit dem 3D-Drucker
