Doch jedes noch so gute Implantat hat einen entscheidenden Nachteil: Es verhält sich im Körper immer anders als der menschliche Knochen. „Die Steifheit des Materials ist anders und damit auch die Regeneration des beschädigten Knochens“, so Schubert. In vielen Fällen muss es nach der Heilung wieder entfernt werden. „Unser Ziel ist ein bioaktives Implantat, das dem körpereigenen Knochen möglichst ähnlich ist. Zusätzlich soll es im gleichen Tempo abgebaut werden, in dem neues, körpereigenes Knochengewebe entsteht.“

„Knochen bestehen im Wesentlichen aus Kollagen, Hydroxylapatit und Wasser. Zusammen formen diese Substanzen die mineralisierten Kollagenfibrillen und das Mineral um die Kollagenfibrillen, aus denen Knochen hauptsächlich aufgebaut sind“, erklärt Rosali Möllmann, wissenschaftliche Mitarbeiterin von Schubert. Kommt es zu einem Bruch, wird eine sogenannte Entzündungskaskade ausgelöst. Bei einer Fraktur zerreißen immer auch Gefäße, sodass eine Blutung entsteht. Dieses Frakturhämatom und die Gewebetrümmer lösen eine Entzündungsreaktion aus, die die erste Phase der Heilung einleitet. Spezifische Botenstoffe locken weitere Zellen, darunter auch Stammzellen, in diesen Bereich. Bereits acht Stunden nach der Fraktur ist die Zellteilungsrate im ortständigen Knochen deutlich erhöht. Sind die Bruchenden zu weit voneinander entfernt oder gegeneinander beweglich, unterbleibt die Stimulierung des knochenbildenden Systems. In diesen Fällen setzen die Mediziner in die Lücke zwischen den Bruchenden ein Implantat ein, das dann die Entzündungskaskade stimuliert: Osteoblasten, Zellen aus der inneren Knochenhaut, die für die Neubildung von Knochen zuständig sind, besiedeln den Knochenersatz.

„Wir arbeiten an einem Material, das in seiner Festigkeit und Chemie der Knochentextur ähnelt und ein Porennetzwerk hat, damit Zellen und Blutgefäße in das Implantat einwandern können. Die jeweilige Porengröße muss dafür eine kritische Größe von 0,2 Millimetern überschreiten. Die verwendeten Materialien dürfen nicht toxisch und das Material muss vom Körper abbaubar sein“, nennt Möllmann nur einige der wichtigsten Anforderungen an den neuen Werkstoff.