In der Literatur über Biomaterialien trifft man häufig auf den Begriff Biokompatibilität. Die Definition ist jedoch etwas vage und Unklarheiten darüber, was Biokompatibilität ist, sind häufig. Wie wird also Biokompatibilität definiert und was beinhaltet diese Eigenschaft?

Biokompatibilität bezieht sich auf die kontextbezogene Reaktion des Wirtes

Bereits früh in der Biomaterialforschung wurde versucht, die Biokompatibilität eines Materials zu definieren. Die heute gebräuchlichste Definition ist „die Fähigkeit eines Materials, in einer bestimmten Anwendung mit einer angemessenen Wirtsreaktion zu reagieren“.

Bei näherer Betrachtung dieser Definition bedeutet „angemessene Wirtsreaktion“, dass das Material als Mindestanforderung keine unerwünschten Reaktionen, wie z. B. toxische Reaktionen, in dem Gewebe, in das das Material eingebracht wird, hervorruft. Angemessen“ könnte sich jedoch auch auf den Wunsch nach positiven Reaktionen beziehen, wie die Förderung des Heilungsprozesses und die Verkürzung der Zeit, bis das Material oder die Vorrichtung funktionsfähig ist.

Die obige Definition bezieht sich auch auf „eine spezifische Anwendung“, was bedeutet, dass Biokompatibilität kontextabhängig ist. Ein Biomaterial kann zum Beispiel in Knochen biokompatibel sein, aber nicht in Blut und umgekehrt, oder es kann für die kurzfristige Verwendung in einem bestimmten Gewebe biokompatibel sein, aber nicht bei einer langfristigen Anwendung in demselben Gewebe.

Wie biokompatibel ist das Material?

Es ist bemerkenswert, dass die Eigenschaft „biokompatibel“ eine Grauzone sein kann, in der es nicht unbedingt ein Entweder-Oder gibt. Ein Material kann in einer bestimmten Anwendung biokompatibler sein als ein anderes, aber beide können als biokompatibel eingestuft werden. Wenn zum Beispiel zwei bestimmte Materialien gut als knochenverankerte Materialien funktionieren, aber eines von ihnen auch schneller in einen funktionsfähigen Zustand einheilt als das andere, können wir sagen, dass das letztere biokompatibler ist.

Biokompatibilität von Geräten

Die obige Diskussion bezieht sich auf einzelne (Bio)Materialien. Es ist angebracht, das Konzept der Biokompatibilität auf Geräte wie Implantate, Herzschrittmacher und Arzneimittelabgabegeräte auszudehnen, die aus mehr als einem Material bestehen, und über die Biokompatibilität dieser Geräte zu sprechen. Beispielsweise müssen bei einem Produkt, das aus zwei Materialien besteht, beide Materialien in dem/den Gewebe(n), in dem/denen sie eingesetzt werden, biokompatibel sein. Außerdem darf es keine negativen Wechselwirkungen zwischen den Materialien oder den Gewebereaktionen geben, die sie hervorrufen. Dann kann man von einem biokompatiblen Produkt sprechen.

Biokompatibilität in der Gewebezüchtung und in anderen Zusammenhängen

Wenn wir von Biokompatibilität sprechen, denken wir in der Regel an Materialien oder Produkte, die für die medizinische Anwendung am Menschen bestimmt sind. Die obigen Definitionen und Erörterungen lassen sich jedoch auch auf andere Bereiche wie die Veterinärmedizin oder auf Schablonen und Gerüste für die Gewebezüchtung ausdehnen.

Wenn wir mehr und mehr über die biologischen Reaktionen von lebendem Gewebe auf (Bio-)Materialien erfahren, werden sich einige Unklarheiten auflösen und die Definitionen werden schärfer werden. Es besteht ein großer Bedarf und der Wunsch, Biokompatibilitätstests in vitro durchzuführen und dann anhand dieser Daten die Biokompatibilität in vivo, also in der realen Anwendung, vorherzusagen. Dies ist jedoch noch nicht der Fall.

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