Gläserner Knochenersatz

Es klingt paradox: Zerbrechliches Glas dient als Knochenersatz. Doch sogenanntes Bioglas ist ein ganz besonderes Material. Es ist ein Glas, welches die natürliche Regeneration des menschlichen Knochens – etwa nach einem Bruch oder einem zahnchirurgischen Eingriff – gezielt unterstützt und beschleunigt. Bereits vor über 40 Jahren erstmals entwickelt, wird Bioglas seit den 1980er Jahren vor allem bei kleineren Knochendefekten klinisch angewandt.

Ende 2012 ist nun unter Beteiligung von Prof. Dr. Delia Brauer von der Friedrich-Schiller-Universität Jena das erste Lehrbuch über solche bioaktiven Gläser erschienen. Die Autoren von „Bio-Glasses. An Introduction“ sind ausschließlich Angehörige des Bioglas-Komitees der Internationalen Kommission für Glas, das die Herausgabe des Werkes initiiert hat. Nur auf Einladung werden neue Mitglieder in das derzeit etwa 20 Wissenschaftler umfassende Gremium berufen. Anfang 2012 erhielt die Jenaer Glaschemikerin die Anfrage und gehört damit zu den weltweit führenden Bioglas-Experten.

Die englischsprachige Publikation bietet für Studierende, Chemiker, Mediziner und Materialwissenschaftler einen verständlichen Einstieg in das Themengebiet. Die einzelnen Kapitel widmen sich den Grundlagen wie Eigenschaften und Herstellung von Bioglas sowie den potenziellen Anwendungsfeldern. Die besondere Funktionsweise der bioaktiven Materialien eröffne vielfältige Einsatzmöglichkeiten etwa in Orthopädie, Zahnmedizin und Krebstherapie, so Brauer. „Implantate aus Bioglas lösen sich nach und nach im Körper auf und bilden dabei das Knochenmineral Apatit. Dadurch können knochenbildende Zellen fest mit dem Implantat verwachsen und es im Laufe der Zeit durch gesunden Knochen ersetzen“, erklärt die 36-jährige Juniorprofessorin vom Otto-Schott-Institut für Glaschemie.

Erläuterungen zu verschiedenen Bioglas-Typen runden den Inhalt des Lehrbuches ab. So beschreibt Prof. Brauer in ihrem Beitrag die spezifische Struktur und Verhaltensweise von Phosphatgläsern. Phosphatgläser sind von besonderem Interesse, da ihre chemische Zusammensetzung stark dem mineralischen Aufbau des menschlichen Knochens ähnelt. Prof. Brauer, die sich seit ihrer Dissertation mit diesem Bioglas-Typ beschäftigt, betont den bestehenden Forschungsbedarf: „Im Gegensatz zu anderen Bioglas-Varianten sind Phosphatgläser noch nicht in der klinischen Praxis angekommen. Es gibt dazu einfach noch viele offene Fragen.“ Das Ziel sei es, die bioaktiven Materialien genau zu verstehen und die Reaktionen im Körper noch gezielter steuern zu können, so die Jenaer Wissenschaftlerin.

Bibliographische Angaben:
Julian R. Jones, Alexis G. Clare (Hg.): Bio-Glasses. An Introduction, John Wiley & Sons, Chichester 2012, 254 Seiten, 97,90 Euro, ISBN: 978-0-470-71161-3

Kontakt:
Jun.-Prof. Dr. Delia S. Brauer
Otto-Schott-Institut für Glaschemie der Universität Jena
Fraunhoferstr. 6, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948510
E-Mail: delia.braueruni-jena.de

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