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C. Heller, X.H. Qin, M. Schwentenwein, G. Russmüller, F. Varga, R. Liska, J. Stampfl:
"3D-Photopolymere auf Basis vonPolyvinylalkohol: Von der Synthese zur in-vivo-Anwendung";
Talk: 4. Wiener Biomaterialsymposium, Wien; 11-15-2010 - 11-17-2010; in: "Tagungsband", J. Stampfl (ed.); (2010), 3.

Photolithographische Methoden der Additive Manufacturing Technology (AMT) bieten die Möglichkeit bioabbaubare Scaffolds mit definierter Porengeometrie herzustellen. Die Verwendung von (Meth)acrylat-basierenden Photopolymeren dafür hat jedoch einige Nachteile. Methacrylate weisen eine geringe Photoreaktivität auf und Acrylate führen oft zu Gewebsirritationen und können manchmal sogar toxisch wirken.



Daher wurden neue Monomere auf Basis von Vinylestern, Vinylcarbonaten und Vinylcarbamaten hergestellt. Diese Materialien sind deswegen interessant, da aus daraus gebildeten Polymeren Polyvinylalkohol, ein wasserlösliches und biokompatibles Polymer, als Hauptabbauprodukt während des Abbaus entsteht. Neben einer hohen Photoreaktivität, haben diese Monomere auch noch eine sehr geringe Zytotoxizität gezeigt. Die Polymere dieser Materialien wiesen ähnliche mechanische Eigenschaften ‑ E-Modul, Festigkeit und Härte - auf, wie (Meth)acrylat-Referenzen. Die Biokompatibilität konnte durch Ansiedeln von Osteoblasten und Osteoklasten auf der Polymeroberfläche nachgewiesen werden.

Da diese Biomaterialien bis zu mehreren Jahren im Körper verbleiben, wurden Tests bezüglich ihres hydrolytischen Abbaus unter beschleunigten Bedingungen im Labor durchgeführt. Diese beschleunigten Bedingungen umfassen eine Veränderung des pH-Wertes, eine Erhöhung der Temperatur so wie auch die Zugabe von Enzymen.

3D-Strukturen mit definierter (Poren)-Geometrie konnten schließlich mit diesen Materialien mittels AMT erhalten werden. Diese Scaffolds wurden anschließend in Kaninchenknochen implantiert. Erste Resultate zeigten die Bildung von neuem Knochenmaterial im Bereich dieser Scaffolds.