Biomaterialien im Frakturmodell für knöcherne Defekte
Knochendefekte treten in der Unfallchirurgie häufig bei Defektverletzungen – zum Beispiel bei offenen Frakturen des Unterschenkels – oder gelenknahen Frakturen auf. Eine Auffüllung des Defekts ist oft unerlässlich, um ein späteres Einsinken von Frakturfragmenten unter Belastung zu verhindern. Bei größeren Defekten ist häufig ohne Überbrückung des Knochendefekts keine Belastung der Extremität – zum Beispiel des Beins – möglich.
Kleine Defekte können in der Regel über eine körpereigene Knochenbälkchen-Transplantation vom Beckenkamm oder durch Knochenersatzmaterialien aufgefüllt werden. Ersatzmaterialien haben dabei den Vorteil, dass eine Schwächung des gesunden Knochens sowie das Operationsrisiko durch die Entnahme wegfallen.
Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt zurzeit auf der Optimierung von mineralischen Knochenzementen für die klinische Anwendung. Die notwendigen Grundkomponenten für Kalziumphosphat- und Magnesiumphosphat-Zemente werden dabei so miteinander kombiniert, dass gewünschte Eigenschaften – wie eine ausreichende Viskosität zum Injizieren und eine anschließende Aushärtung mit hoher Belastbarkeit – optimiert werden.
Ausgewählte Publikationen
Hoelscher-Doht S, Zufall N, Heilig M, Heilig P, Jordan MC, Meffert RH, Gbureck U, Hüls L.
Bone filler and adhesive at the same time: in-vitro analysis in a porcine fracture model.
BMC Musculoskelet Disord. 2025 May 27;26(1):524. doi: 10.1186/s12891-025- 08773-y. PMID: 40426164; PMCID: PMC12117862.
Hoelscher-Doht S, Fabian A, Bögelein L, Kupczyk E, Meffert RH, Gbureck U, Renner T.
Biomechanical Performance and Handling of Mineral-Organic Adhesive Bone Cements Based on Magnesium Under Clinical Test Conditions.
J Clin Med. 2025 Apr 29;14(9):3081. doi: 10.3390/jcm14093081. PMID: 40364110; PMCID: PMC12072704.
Renner T, Otto P, Kübler AC, Hölscher-Doht S, Gbureck U.
Novel adhesive mineral-organic bone cements based on phosphoserine and magnesium phosphates or oxides.
J Mater Sci Mater Med. 2023 Mar 24;34(4):14. doi: 10.1007/s10856-023-06714-6. PMID: 36964421; PMCID: PMC10038963.
Hoelscher-Doht S, Ewald A, Fuchs A, Otto P, Bator J, Grunz JP, Kneist K, Bögelein L, Gbureck U.
Osteointegration and remodeling of a novel mineral magnesium phosphate-based bone glue in-vivo.
J Biomater Appl. 2025 Mar 14:8853282251326033. doi: 10.1177/08853282251326033. Epub ahead of print. PMID: 40083317.
Heilig P, Ritzmann S, Heilig M, Jordan MC, Meffert RH, Gbureck U, Hoelscher-Doht S.
A magnesium calcium phosphate-based cement as a bone adhesive: characterization and biomechanical evaluation.
BMC Musculoskelet Disord. 2025 Mar 14;26(1):258. doi: 10.1186/s12891-025-08498-y. PMID: 40087691; PMCID: PMC11908105.
Hoelscher-Doht S, Heilig M, von Hertzberg-Boelch SP, Jordan MC, Gbureck U, Meffert RH, Heilig P.
Experimental magnesium phosphate cement paste increases torque of trochanteric fixation nail advanced™ blades in human femoral heads.
Clin Biomech (Bristol). 2023 Oct;109:106088. doi: 10.1016/j.clinbiomech.2023.106088. Epub 2023 Aug 30. PMID: 37660575.
Ewald A, Fuchs A, Boegelein L, Grunz JP, Kneist K, Gbureck U, Hoelscher-Doht S. (2023)
Degradation and Bone-Contact Biocompatibility of Two Drillable Magnesium Phosphate Bone Cements in an In Vivo Rabbit Bone Defect Model.
Materials (Basel). 2023 Jun 28;16(13):4650. doi: 10.3390/ma16134650. PMID: 37444964; PMCID: PMC10342658.
Heilig P, Jordan MC, Paul MM, Kupczyk E, Meffert RH, Gbureck U, Hoelscher-Doht S (2022)
Augmentation of suture anchors with magnesium phosphate cement - Simple technique with striking effect.
J Mech Behav Biomed Mater. 2022 Apr;128:105096. doi: 10.1016/j.jmbbm.2022.105096.
Heilig P, Sandner P, Jordan MC, Jakubietz RG, Meffert RH, Gbureck U, Hoelscher-Doht S (2021)
Experimental Drillable Magnesium Phosphate Cement Is a Promising Alternative to Conventional Bone Cements.
Materials (Basel). 2021 Apr 12;14(8):1925.
Brueckner T, Heilig P, Jordan MC, Paul MM, Blunk T, Meffert RH, Gbureck U, Hoelscher-Doht S (2019)
Biomechanical Evaluation of Promising Different Bone Substitutes in a Clinically Relevant Test Set-Up.
Materials (Basel). Apr 26;12(9). E1364. doi: 10.3390/ma12091364.
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