Im PEDOT:PSS-Polymer fühlen sich Knochenzellen zu Hause. | Bild: Géraldine Guex

Komplizierte Knochenbrüche, die von allein nicht heilen, muss der Arzt mit Schrauben und Platten fixieren. Ein aus anderen Anwendungen bekanntes Plastik hat das Potenzial, diese Metallteile zu ersetzen, zeigt eine neue Studie. Forschende untersuchten, wie sich Vorläuferzellen von Knochen auf dem PEDOT:PSS genannten Polymer entwickeln. «Das Material sieht aus wie ein Schwamm und wird von Knochenzellen bewachsen», erklärt Anne Géraldine Guex. Sie hat die Experimente während eines mehrjährigen Forschungsaufenthalts am Imperial College in London durchgeführt.

Das Polymer wird bis jetzt vorwiegend im technischen Bereich angewendet, so zum Beispiel zur Herstellung von Biosensoren oder Solarzellen. Sein grosser Vorteil: Es ist elektrisch leitfähig. Denn seit einigen Jahrzehnten ist bekannt, dass Knochen besser heilen, wenn sie elektrisch stimuliert werden.

In einem Experiment bestimmten die Forschenden, ob sich die Vorläuferzellen von Mäusen zu reifen Knochenzellen weiterentwickeln. Dafür massen sie während 28 Tagen die Aktivität von Genen, die für die Bildung von für Knochen wichtige Calcium-Ablagerungen verantwortlich sind. Zusätzlich analysierten sie die elektrische Leitfähigkeit und die Durchgängigkeit, damit die Zellen überhaupt hineingelangen können. «Wir konnten zeigen, dass Knochenzellen auf PEDOT:PSS gut wachsen», fasst Guex die Ergebnisse zusammen. Trotzdem warnt sie vor übertriebenen Erwartungen. Die klinische Anwendung sei noch weit entfernt. «Unsere Studie liefert erst eine hoffnungsvolle Basis.» Sie schlägt vor, als nächstes die Anwendung mit menschlichen Stammzellen zu testen und die Laborbedingungen zu optimieren.

A. G. Guex et al.: Highly porous scaffolds of PEDOT:PSS for bone tissue engineering. Acta Biomaterialia (2017)