Schweineknochen für schmerzempfindliche Zähne

Anna Maria Janus vom Max-Planck-Institut für Eisenforschung für ihre Doktorarbeit geehrt

Dr. Anna M. Janus, gebürtige Polin, wurde von der Polnischen Gesellschaft für Materialkunde mit dem ersten Preis für die beste Doktorarbeit 2011 am Institut für Metallurgie und Materialwissenschaften der Polnischen Akademie der Wissenschaften in Krakau (Polen) geehrt. Seit Januar 2012 arbeitet sie am Düsseldorfer Max-Planck-Institut für Eisenforschung.

In ihrer Doktorarbeit untersucht die junge Forscherin wie man sogenanntes Hydroxyapatit aus Schweineknochen gewinnen kann. Dieses Mineral ist in den Knochen sämtlicher Wirbeltiere vorhanden und wird bisher entweder synthetisch hergestellt oder in geringerem Umfang aus Knochen von Rindern gewonnen. Es wird als Biomaterial für Implantate, als Trägersubstanz für Zellkulturen und als Mittel zur Behandlung schmerzempfindlicher Zähne verwendet. Ein Problem bei synthetisch hergestelltem Hydroxyapatit ist, dass seine chemische Struktur geringfügig von der des im menschlichen Körper gebildeten abweicht.

Janus stellte in ihrer Arbeit fest, dass sich aus Schweineknochen gewonnenes Hydroxyapatit aufgrund seiner biologischen Herkunft wesentlich besser zur Verwendung im menschlichen Körper eignet als die synthetische Variante. Die Forscher in Krakau arbeiten nun daran, das Material zur konkreten Anwendbarkeit weiterzuentwickeln, um es als Alternative zu  der synthetischen Variante auf dem Markt zu etablieren. Die Verfügbarkeit von Hydroxyapatit aus Schweineknochen würde die Angebotspalette für Knochenimplantatmaterialien erweitern und somit preismindernd wirken.  

Seit Januar 2012 arbeitet Janus am Max-Planck-Institut für Eisenforschung (Düsseldorf) und wendet sich dem Panzer von Gliederfüßern, wie Krebsen und Käfern zu. Das Besondere am Panzer dieser Tiere ist, dass er aus einem Stück geformt ist und überall aus denselben Grundmaterialien besteht, aber dennoch je nach Funktion einzelner Elemente unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweist. So ist der Panzer der Tiere im Bereich von Gelenken teilweise elastisch, um Bewegungen zu ermöglichen, an anderen Stellen aber sehr hart um sowohl von außen als auch von innen auf ihn wirkenden Kräften zu widerstehen. Janus versucht nun in der Gruppe ‚Biologische Verbundwerkstoffe‘ diese Phänomene zu verstehen, um sie auf synthetische Werkstoffe anwenden zu können. Denkbar ist auch eine Kombination der Ergebnisse aus ihrer derzeitigen Forschung mit denen ihrer Doktorarbeit, sodass in Zukunft Implantate aus Hydroxyapatit formbar und damit leichter einsetzbar werden.

Autorin: Yasmin Ahmed Salem, M.A.