Vom Meeresgrund in den menschlichen Körper
Wenn bei Schäden eine Knochenneubildung erforderlich ist und eine kontinuierliche strukturelle Verstärkung keine Einschränkung darstellt, werden vorzugsweise die Selbstheilungsmechanismen des Körpers ausgenutzt. Dieser natürliche Heilungsprozess kann durch verschiedene Ersatz- und Formmaterialien unterstützt werden, die in den geschädigten Knochen implantiert werden. Herkömmliche synthetische Materialien wie Polymilchsäuren und Polyglycoside mit knochenähnlichen mechanischen Eigenschaften sind äußerst temperatur- und feuchtigkeitsempfindlich. Polymerstoffe hingegen werden in situ resorbiert und durch neu gebildeten Knochen ersetzt, was für den Heilungsprozess notwendig ist. Eine gute Alternative zu synthetischen Materialien ist Algisorb®, ein natürliches Material aus roten Meeresalgen, die vor den Küsten Afrikas und Europas gezüchtet werden. Die Partner des ALGISORB-Projekts synthetisierten das Material aus dem Calcit-Skelett der Algen, das neben Hydroxylapatit (HA) auch Tricalziumphosphat (TCP) enthält. Der TCP-Gehalt des Granulats ist regulierbar bis zu 95%, um die Resorptionsrate des Knochenimplantats zu verbessern. Seine guten biokompatiblen Eigenschaften fördern die Knochenbildung rings um das Implantat, aber auch innerhalb der 10 bis 30µm großen Mikroporen. Alle Algisorb®-Materialien beruhen auf biomimetischen Synthesen, d.h. der chemischen Umwandlung natürlicher biologischer Strukturen und der Veränderung ihrer Kristallstruktur. Da die mikrostrukturellen Eigenschaften erhalten bleiben, lassen sich alle Komponenten mittels Pulver-Röntgen-Diffraktometrie identifizieren. Eine Analyse der diffraktometrischen Daten im Röntgenlabor in Deutschland mit der Rietveld-Methode ermöglichte die Bestimmung der genauen Phasenzusammensetzung der Rohmaterialien. Die Ergebnisse reichten fast an die Qualität der Einkristalldiffraktometrie heran und ermöglichen somit die Herstellung von Biomaterialien in reproduzierbarer Qualität.
