Eierschalen werden zum neuen Knochenersatz

Eierschalen: Daraus lässt sich der Knochenersatz der Zukunft gewinnen (Foto: uio.no)

Oslo (pte003/27.04.2023/06:00) - Aus den Schalen von Hühnereiern stellen Forscher der Universität Oslo ( https://www.uio.no/english ) ein alternatives Material für Knochen her, die aufgrund von Unfällen oder Krankheiten teilweise zerstört worden sind. "Eierschalen sind ein idealer Rohstoff für die Synthese von Knochentransplantatmaterialien, da sie viele Kalzium- und Phosphorkomponenten enthalten. Darüber hinaus finden sich in Eierschalen einige Spurenelemente, die für die Knochenregeneration wichtig sind, wie Magnesium und Strontium", so Forscher Qianli Ma. Es handelt sich im Grunde um amorphe Kalziumphosphat-Partikel (ACP).

Hochtemperatur-Prozess

Zur Herstellung der Eierschalen-ACP erhitzen die Forscher Eierschalen eine Stunde lang auf 900 Grad Celsius, um die organischen Inhaltsstoffe zu zersetzen und Kalziumkarbonat in Kalziumoxid umzuwandeln. Das Kalziumoxid schütteten sie in destilliertes Wasser, sodass eine weiße Suspension entsteht. Durch Zugabe von Phosphorsäure bilden sich ACP, die mithilfe eines Filters von der Flüssigkeit getrennt und in destilliertem Wasser gewaschen und dann in flüssigen Stickstoff getaucht werden.

In Knochenlücken eingebracht, beginnen die ACP mit den Osteoblasten, den Zellen, die Knochen bilden, zu interagieren. Sie werden wie körpereigenes Material behandelt, sodass sich der Knochen regeneriert. "Mit dieser Technik lässt sich ein unbegrenztes Angebot an bioaktiven und nachhaltigen Knochenersatzmaterialien herstellen", sagt Mas Kollege Håvard Jostein Haugen.

Millionen Transplantationen

Weltweit werden in der orthopädischen Chirurgie, Neurochirurgie, plastischen Chirurgie und Zahnchirurgie jährlich etwa zwei Millionen Knochen transplantiert, die aus verschiedenen Quellen stammen. Autologe Transplantate verwenden Knochen von der Person, die das Transplantat erhält. Allogene Transplantate nutzen Spenderknochenmaterial, das bei chirurgischen Eingriffen wie Hüftprothesen entnommen wird. Xenogener Knochen wird vor allem Kühen und Schweinen entnommen und mit hohen Temperaturen behandelt, um eine Abstoßung zu vermeiden. Aufgrund ihrer Fähigkeit, neue Knochenmasse zu erzeugen, gelten autologe und allogene Transplantate als Goldstandard. ACP kommen diesem ziemlich nahe.

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