Elektronische Geräte von Osseosurface, die direkt am Knochen befestigt werden, könnten eines Tages Ärzten helfen, die Knochengesundheit zu überwachen. Ein Team von Forschern der University of Arizona haben ein ultradünnes drahtloses Gerät entwickelt, das bis zur Oberfläche des Knochens wächst und helfen kann, die Knochengesundheit und Knochenheilung über lange Zeiträume zu überwachen. Dieses wird direkt auf den Knochen geklebt und liefert den behandelnden Ärzten im Klinik und Praxis laufend wichtige Daten zum Heilungsprozess bei Frakturen. Die Daten der papierdünnen Elektronik werden mithilfe von Near Field Communication (NFC) ausgelesen. Ein elektromagnetisches Feld von außen aktiviert eine winzige Spule in der Elektronik, die so viel Strom erzeugt, dass ein ebenfalls integrierter Sender die Daten nach außen übertragen kann.

BU: Ein elektronischer Sensor von Osseosurface wird direkt auf einen synthetischen Knochen befestigt um die Knochengesundheit zu überwachen. Bild: © Gutruf Lab, University of Arizona

Kleber verwächst mit Knochen

Der neuartige Sensor wird mit einem Spezialklebstoff auf dem Knochen befestigt, der als körpereigen angesehen wird. Normale Kleber würden nach kurzer Zeit abgestoßen, da sich die äußere Knochenschicht regelmäßig erneuert. Diesem Prozess würde der Kleber und damit der Sensor zum Opfer fallen. Das Problem löste John Szivek, Professor für orthopädische Chirurgie und Biomedizintechnik. Sein Klebstoff, der Kalziumpartikel mit einer atomaren Struktur enthält, ähnelt jener von Knochenzellen. "Der Knochen denkt, dass das Gerät ein Teil von ihm ist und verwächst mit ihm", sagt Gutruf. "Dadurch entsteht eine dauerhafte Bindung, sodass Messungen über lange Zeiträume möglich sind."

Beschleunigte Rehabilitation und personalisierte Therapie 

"Als orthopädischer Chirurg freue ich mich am meisten darauf, Messungen zu verwenden, die mit Osseosurface-Elektronik gesammelt wurden, um meinen Patienten eines Tages eine individualisierte orthopädische Versorgung zu bieten - mit dem Ziel, die Rehabilitation zu beschleunigen und die Funktion nach traumatischen Verletzungen zu maximieren", sagte Co-Senior-Autor Dr. David Margolis, Assistenzprofessor für orthopädische Chirurgie am Arizona College of Medicine - Tucson.