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Regeneration von Knochendefekten mit computergesteuerter Herstellung von Gerüstträgern

Zeitschrift: Osteologie
ISSN: 1019-1291
Thema:

Osteologische Biomaterialien

Ausgabe: Hefte von 2013 (Vol. 22): Heft 3 2013 (169-248)
Seiten: 180-187

Regeneration von Knochendefekten mit computergesteuerter Herstellung von Gerüstträgern

J. Henkel (1), J. T. Schantz (2), D. W. Hutmacher (1, 2, 3)

(1) Institute of Health & Biomedical Innovation, Queensland University of Technology, Brisbane, Queensland, Australia; (2) Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie, Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, Deutschland; (3) Institute for Advanced Studies, Technical University Munich, Germany

Stichworte

Additive Manufacturing, Rapid Prototyping, Knochen-Tissue-Engineering, Scaffold, computergestütztes Design

Zusammenfassung

Die Behandlung ausgedehnter Knochendefekte nach Traumata oder durch Tumoren stellt nach wie vor eine signifikante Herausforderung im klinischen Alltag dar. Aufgrund der bestehenden Limitationen aktueller Therapiestandards haben Knochen-Tissue-Engineering (TE)-Verfahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Entwicklung von Additive-Manufacturing (AM)-Verfahren hat dabei eine grundlegende Innovation ausgelöst: Durch AM lassen sich dreidimensionale Gerüstträger in einem computergestützten Schicht-für-Schicht-Verfahren aus digitalen 3D-Vorlagen erstellen. Wurden mittels AM zunächst nur Modelle zur haptischen Darstellung knöcherner Pathologika und zur Planung von Operationen hergestellt, so ist es mit der Entwicklung nun möglich, detaillierte Scaffoldstrukturen zur Tissue-Engineering-Anwendung im Knochen zu fabrizieren. Die umfassende Kontrolle der internen Scaffoldstruktur und der äußeren Scaffoldmaße erlaubt eine Custom-made-Anwendung mit auf den individuellen Knochendefekt und die entsprechenden (mechanischen etc.) Anforderungen abgestimmten Konstrukten. Ein zukünftiges Feld ist das automatisierte ultrastrukturelle Design von TE-Konstrukten aus Scaffold-Biomaterialien in Kombination mit lebenden Zellen und biologisch aktiven Wachstumsfaktoren zur Nachbildung natürlicher (knöcherner) Organstrukturen.


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