Matthias Schnabelrauch INNOVENT e. V., Forschungsbereich Biomaterialien, Prüssingstrasse 27B, D-07745 Jena Fortschritte bei der Entwicklung degradierbarer Polymere für die Geweberegeneration In der regenerativen Medizin spielen resorbierbare Biomaterialien als temporäre Implantate zur Geweberekonstruktion eine wesentliche Rolle. Insbesondere im Tissue Engineering, der perspektivisch aussichtsreichsten Therapie zur Behandlung von Gewebedefekten, sind degradierbare Materialien als Trägerstrukturen für Zellen und Signalmoleküle essentiell. Neben resorbierbaren anorganischen Materialien (Calciumphosphate, Biogläser) wurden dabei in der Vergangenheit insbesondere synthetische, vorwiegend hydrolytisch abbaubare Polyester wie Polylactide, -glycolide und –caprolactone und deren Copolyester sowie ausgewählte Biopolymere (Kollagen, Gelatine) eingesetzt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die genannten Polymere in vielen Fällen das komplexe Anforderungsprofil, das an solche Materialien gestellt wird, nur unzureichend erfüllen und dass der „Flaschenhals“ bei der Realisierung neuer Zell-assoziierter, regenerativer Therapien oft in der Bereitstellung geeigneter Materialien besteht. Als Folge dieser Entwicklung ist in den letzten Jahren die Suche nach neuen, biodegradierbaren Polymeren deutlich intensiviert worden. Eigene Arbeiten, über die hier berichtet werden soll, beschäftigen sich mit der Synthese von degradierbaren Makromolekülen auf Polyurethan-Basis. Während nicht abbaubare Polyurethane schon seit längerem als Biomaterialien eingesetzt werden, existierten gegenüber degradierbaren Vertretern dieser Polymerklasse lange Zeit Vorbehalte hinsichtlich ihrer Bioverträglichkeit. Wir konnten zeigen, dass durch sorgfältige Auswahl der Ausgangskomponenten sowie eine kontrollierte Reaktionsführung degradierbare Poly(esterurethane) und Poly(ester-urethan-harnstoffe) mit ausgezeichneter Biokompatibilität herstellbar sind. Gegenüber herkömmlichen Polyestern besitzen die neuen Polymere den Vorteil, dass ihre mechanischen Eigenschaften in weiten Grenzen einstellbar sind und auch ein für die Weichgeweberekonstruktion gefordertes elastisches Verhalten zeigen. Weiterhin sind die Polyurethan-basierten Systeme auch nach Vernetzung noch abbaubar und weisen eine gegenüber Polylactonen verminderte Freisetzung von sauren Abbauprodukten auf. Abb. 1: Geschäumte (links) und elektrogesponnene (Mitte, rechts) Polyurethan-basierte Scaffoldmaterialien. Im Rahmen des Vortrages sollen Anwendungsmöglichkeiten für die neuen Polyurethanbasierten Materialien aufgezeigt und an Hand von ausgewählten Beispielen aus dem Bereich der Weichgeweberegeneration illustriert werden. Dazu werden mit der in situ-Schaumbildung und der Vliesherstellung mittels Elektrospinnen geeignete Verfahren zur Erzeugung von Scaffoldstrukturen aus den genannten Polymeren beschrieben (Abb. 1). Bisherige In-vitround In-vivo-Ergebnisse zur Anwendung der Polyurethan-basierten Materialien in der Weichgeweberekonstruktion werden vorgestellt und das zukünftige Potential der neuen Polymermaterialien diskutiert.