"Eier-Prinzip" macht Bänderriss-OPs sicherer

Forscher der McGill University nutzen Vorbild für robuste Verbindungen zwischen hart und weich

Trennung von Mebran und Eierschale: Eigenschaften für Menschen nutzbar (Foto: mcgill.ca)

Montreal (pte001/19.02.2024/06:00) - Die raffinierte rutschfeste Verbindung zwischen der inneren Oberfläche von harten Eierschalen und der weichen Membran, die das Eiweiß umschließt, nehmen Chirurgen zum Vorbild bei der Reparatur von Bänderrissen. Bei der OP geht es um etwas Ähnliches, die Verbindung des harten Knochen mit den weichen Bändern. Forscher der McGill University ( https://www.mcgill.ca ) haben nun geklärt, was die Verbindung zwischen Schale und Membran angeht.

Nanofeine Nägel genutzt

Durch den Einsatz von 3D-Röntgenbildern und Elektronenmikroskopie zusammen mit Kryokonservierungsmethoden hat das Team diese Schnittstelle in größter Auflösung sichtbar gemacht. Die Forscher haben dabei entdeckt, dass die Schale in einem bestimmten Stadium der Entwicklung eines Eies mineralische Nanospitzen in die weichen und nachgiebigen Oberflächenfasern der darunter liegenden Membran wachsen lässt, sie wird gewissermaßen mit nanofeinen Nägeln befestigt.

Diese Anker verhindern ein Verrutschen der Membran in Bezug auf die Schale des Eies, indem es die Kontaktfläche um ein Vielfaches vergrößert. Wäre die Membran nicht derart gesichert, könnte sie sich bewegen und reißen, was für Embryos tödlich sein könnte. Bei unbebrüteten Eiern wäre ein solcher Schaden für Menschen gefährlich, die Eier essen, denn es könnten durch die beschädigte Membran Krankheitserreger eingedrungen sein.

Für Chirurgen und Zahnärzte

"Bisher hatte niemand darüber nachgedacht, wie diese Grenzfläche zwischen diesen beiden sehr unterschiedlichen Substanzen, von denen die eine ein hartes Biogestein und die andere eine weiche Fasermembran ist, im Nanomaßstab gesichert wird", so Zahnmediziner Marc McKee. Nächstes Ziel sei es, diese Erkenntnis auf ein Verbindungselement zu übertragen, dass weiche und harte Materialien sicher verbindet. Es könnte außer in der Bänderchirurgie auch in der Zahnmedizin eingesetzt werden.