Textil-Flüssigsilikon-Verbundstruktur

Synthetisches Kreuzband soll Operationszeit verkürzen

Verbundstruktur eines biomimetischen Kreuzbandersatzes Bild: IKV
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Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen startet ein Projekt zur Erforschung einer Verbundstruktur als Implantat für das vordere Kreuzband im Knie. Gemeinsam mit dem Uniklinikum Aachen und dem Institut für Textiltechnik (ita) der RWTH Aachen untersuchen die Wissenschaftler eine neuartige Verbundstruktur aus belastungsoptimierten Flüssigsilikon-Komponenten und einer geflochtenen 3D-Struktur als biomimetisches künstliches Kreuzband. Die Untersuchungen umfassen Herstellbarkeit und Eigenschaften eines solchen synthetischen Kreuzbands. Zunächst werden die tatsächlichen Anforderungen an ein Kreuzband analysiert. Der Aufbau des biomimetischen künstlichen Kreuzbands besteht aus einem Silikonkern, einer 3D-Flechtstruktur und einer äußeren Silikonbeschichtung. Der Silikonkern wird im Spritzgießverfahren hergestellt und dann auf einer Hexagonalflechtmaschine umflochten. Die Silikonbeschichtung wird in einem dritten Verfahrensschritt durch Umspritzen aufgebracht. Dieser dreiteilige Aufbau des Implantats soll die notwendigen elastischen Eigenschaften, die Stabilität sowie die Torsionsfestigkeit gewährleisten. Gebrauchsmuster verschiedener Kreuzbandvarianten werden im Anschluss in vitro untersucht. Die Forscher versprechen sich von einem solchen künstlichen Kreuzband aus einer Textil-Flüssigsilikon-Verbundstruktur auch kürzere Operationszeiten sowie eine individuelle Anpassung von Länge, Durchmesser und Belastung an den Patienten. Die biokompatible Ummantelung des Geflechts soll zudem die Defizite bisheriger synthetischer Kreuzbänder wie die unzureichende Torsions- und Abriebstabilität verbessern. Standard in der Behandlung ist derzeit der Einsatz einer körpereigenen Kreuzbandplastik aus der Patellarsehne oder der Semitendinosussehne. Trotz weitgehend minimalinvasiver Operationstechniken bestehe aber ein erhöhtes Risiko für den Patienten. Es könnten Schmerzen und Narben an der Entnahmestelle auftreten und der Rehabilitationsbedarf erhöhe sich. Das IGF-Verbundprojekt ist im Januar 2015 gestartet und läuft über zwei Jahre.

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