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News: Ein Herz wie aus Teflon

Ein Problem mit künstlichen Herzen und anderen medizinischen Implantaten ist, daß Blut-Proteine an ihnen haften bleiben und sie verkleben. Das führt manchmal zu gefährlichen Blutgerinnseln. Jetzt haben Wissenschaftler ein neues Beschichtungsmaterial entwickelt, welches diese Proteine abstößt. Dieses Material könnte so modifiziert werden, daß es andere Zelltypen nachahmt und somit auch für andere Anwendungen nützlich sein könnte.
Bis jetzt haben Wissenschaftler sich bei der Entwicklung von Beschichtungsmaterialien immer auf synthetische Polymere konzentriert, die sich gegenüber Proteinen verhalten wie die Teflon-Beschichtung von Pfannen zu Pfannkuchen. Es ist jedoch schwierig, solche Beschichtungen gleichmäßig und dicht genug zu erzeugen, so daß alle Blut-Proteine abgestoßen werden. Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Roger Marchant und Nolan Holland der Case Western Reserve University in Cleveland, Ohio, suchte nach einer besseren Lösung.

Wie in der Ausgabe vom 23. April 1998 der Zeitschrift Nature berichtet wird, haben die Wissenschaftler ihr Beschichtungsmaterial nach dem Vorbild einer Struktur von Zellmembranen, der Glykokalyx, modelliert. Diese Schicht aus diversen Zucker-Molekülen, deren Zusammensetzung im Aufbau in unterschiedlichen Zelltypen variiert, entscheidet, wie eine Zelle mit anderen interagiert. Die Forscher konzentrierten sich auf die Glykokalyx von Zellen, die Blutgefäße auskleiden. Deren äußere Zuckerschicht stößt Blut-Proteine ab. Durch Bindung solcher Zucker-Moleküle an ein flexibles Polymer-Rückgrat konnten die Wissenschaftler eine Struktur erzeugen, die in Reagenzglas-Versuchen dieselbe abstoßende Wirkung gegenüber Blut-Proteinen zeigte wie die natürliche Glykokalyx. Die andere Seite des Rückgrats versahen sie mit einer Schicht aus hydrophoben Molekülen, die an die ebenfalls hydrophobe Oberfläche von Implantaten binden.

"Es ist eine hervorragend durchgeführte Studie", sagt Barbara Boyan, Biologin am University of Texas Health Science Center in San Antonio, verweist jedoch auf einen Nachteil: Bakterien lieben aus Zuckern aufgebaute Moleküle. Die Forscher glauben jedoch daran, daß ihr Material auch Bakterien abstößt, und planen, dieses in Tierversuchen zu testen.

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