Zahnmedizin

Neu: Implantat mit Gelhülle

In einem europäischen Gemeinschaftsprojekt arbeiten Forscher derzeit an der Entwicklung eines innovativen Systems, bestehend aus einem Hydrogel, in das Zellen des Immunsystems eingearbeitet sind. So sollen unerwünschte Immunreaktionen bei Zahnimplantaten verringert werden.

Diese Gelschicht soll Implantate verbessern: In das Gel sind Makrophagen und Immunmodulatorzellen integriert, die die Einheilung verbessern und Komplikationen verhindern sollen. Immodgel

Im sogenannten "Imodgel-Projekt" - wobei der komplette wissenschaftliche Name des Vorhabens "Lokale Immunmodulation in der Implantatumgebung durch innovative hydrogelbasierte Systeme" lautet - haben sich verschiedene europäische Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen - darunter die Universitäten Heidelberg, Nottingham, Straßburg, das Brigham and Women´s Hospital sowie kleinere und mittlere Unternehmen. Projektkoordinator ist die Steinbeis 2i GmbH, deren Hauptaufgabe es ist, Unternehmen den Weg nach Brüssel zu erleichtern und in den Genuss von EU-Fördermitteln zu gelangen.

Auch das Imodgel-Projekt wird von der Europäischen-Kommission seit 2013 gefördert. Für eine vierjährige Laufzeit wurde insgesamt ein Betrag von rund 7,5 Millionen Euro investiert - 5,8 Millionen davon kommen von der Europäischen Union.

Implantatinsertion ohne Nebenwirkungen

Ziel der Forscher ist unerwünschte Immunreaktionen, die Implantationen zur Folge haben können, zu vermeiden oder zu verringern - dafür entwickelten die Wissenschaftler ein innovatives System aus chemischen (Hydrogel) und biologischen Komponenten (Zellen des Immunsystems).

Das Design ist laut Forscher so anpassungsfähig, dass es für beliebige Implantate, medizinische Geräte oder auch Transplantate eingesetzt werden kann. Vorwiegend soll es jedoch bei Zahn- und Kehlkopfimplantaten aus Titan Einsatz finden.

Darüber hinaus erstellte das Projektteam einen diagnostischer Test, der die Immunreaktionen von einzelnen Patienten im Vorfeld einer Behandlung ermitteln kann. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Designs können dann entsprechend des Patienten individuell verändert werden, so dass Abstoßungsreaktionen vermieden und Implantate zum ersten Mal individuell angepasst werden können.

Ein europäisches Gemeinschaftsprojekt

Die Universität Heidelberg hat dazu in Kooperation mit der estnischen Firma Protobios spezifische Marker detektiert, mit denen die Reaktion auf Titan auf personalisierter Basis beschrieben werden kann. Die Ergebnisse wurden verwendet, um die optimale Kombination von Biomaterial und Zytokinen zu entwickeln, die die Entzündungsreaktion hemmen.

Um diesen Effekt zu potenzieren, hat die Universität Nottingham wiederum die Topographie der Oberflächen analysiert und optimale Mikrostrukturen ausgewählt, welche im finalen therapeutischen System integriert werden sollen. Weitere Partner haben die Gelformulierung verbessert und eine adhäsive Schicht, die die Titanoberfläche mit dem Gel zusammenhält kreiert. Die Wissenschaftler haben unerwartete antimikrobielle Eigenschaften in dieser Schicht festgestellt, was zu dem ersten eingereichten Patent im Bereich von Polypeptid- und Hyaluronsäurebeschichtungen geführt hat.

Die US-amerikanische Forschungsgruppe von Prof. Khademhosseini hat ein „Foreign Body Response on-a-chip“-System entwickelt, das die Reaktion gegenüber Titan unter in-vivo-ähnlichen Bedingungen analysieren kann. Derzeit werden die Projektergebnisse in Tierversuchen analysiert und validiert.

Während der Ende Juni 2017 veranstalteten Konferenz TERMIS (Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society) European Chapter Meeting präsentieren die Steinbeis 2i GmbH und die Projektpartner des EU-Projekts Immodgel ihre Forschungsergebnisse. Das Projekt startete im Oktober 2013, läuft noch bis September diesen Jahres und wurde mit 5,85 Millionen Euros aus der Europäischen Kommission unterstützt.

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