Skelettaufladung

Es ist nicht ganz Mary Shelleys Bild einer durch Elektrizität zum Leben erweckten Leiche, aber biomedizinische Ingenieure haben einen Weg gefunden, Elektrizität zu nutzen, um künstliche Knochen zum Leben zu erwecken. Das Verfahren könnte eines Tages Knochenersatzteile liefern.

Die Bioingenieurin Rena Bizios vom Rensselaer Polytechnic Institute verwendet Kohlenstoff-Nanoröhrchen – röhrenförmige Moleküle, die gute elektrische Leiter sind –, um Elektrizität an knochenbildende Rattenzellen zu liefern, die auf einem Stück Polymer abgelagert sind. Forscher wissen seit langem, dass elektrische Stimulation das Knochenwachstum fördert, aber es ist schwierig, die Elektrizität gleichmäßig zu liefern: Neuer Knochen neigt dazu, sich um die Elektroden zu verklumpen, die die Ladung liefern. Die Technik von Bizios könnte dieses Problem jedoch lösen, da die Nanoröhren im gesamten Polymer eingebettet sind. Als die Forscher den Strom anmachten, wuchsen die Knochenzellen und begannen, die Proteine ​​und das Kalzium abzulagern, die dem Knochen seine Stärke verleihen. Dass die Technik so gut funktionierte, war eine große Überraschung, sagt Bizios.

Handhelds von morgen

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom April 2002



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Die Forscher wissen noch nicht, ob der Ansatz letztendlich zu einem einheitlichen Knochengewebe führt, aber die Ergebnisse sind sehr spannend und vielversprechend, sagt Antonios Mikos, ein biomedizinischer Ingenieur an der Rice University. Während Ärzte kleine Knochenverletzungen durch chirurgisches Implantieren von pflasterartigen Materialien behandeln können, können sie noch nicht die großen Knochenabschnitte erzeugen, die zum Beispiel für den Ersatz einer von Osteoporose geschädigten Hüfte benötigt würden. Das Material von Bizios hingegen eröffnet die Möglichkeit, mit patienteneigenen Zellen und Nanoröhren-verdrahteten Polymergerüsten schnell große Abschnitte künstlichen Knochens im Labor wachsen zu lassen. Chirurgen könnten dann beschädigte oder erkrankte Teile des Skeletts eines Patienten durch den neuen Knochen ersetzen.

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