Mit Hilfe der Schalen von Krustentieren und dem biologisch abbaubaren Kunststoff Polycaprolacton entwickelten Forscher um Narayan Bhattarai von der University of Washington in Seattle ein neuartiges Material, das verletzten Nervenzellen bei der Heilung hilft. Die aus winzigen Fasern hergestellten Röhrchen vereinen biologische Vorteile natürlicher Materialien mit der mechanischen Belastbarkeit synthetischer Polymere.

Die Wissenschaftler stellten zuerst hauchdünne Fasern im Nanobereich aus Polycaprolacton und dem Polymer Chitosan her – diese kettenartigen Zuckermoleküle sind ein technisch gewonnenes Abbauprodukt von Chitin, das die Schalen von Hummern und Garnelen aufbaut. Die Hybridfaser webten die Forscher zu kleinen Röhrchen, die beispielsweise durch Schnittverletzungen getrennte Nervenenden kanalisieren sollen und ihnen damit helfen, wieder miteinander zu verwachsen. Das neuartige Mischmaterial besitzt die gleichen Eigenschaften wie die Fasern, die im Bindegewebe um menschliche Zellen herum vorhanden sind und diese zusammenhalten. Die ersten Prototypen von Bhattarai und seinen Kollegen maßen 1,5 Millimeter im Durchmesser und 5 bis 15 Zentimeter in der Länge.

Ihr Material sei nicht nur fest, sondern auch flexibel und sowohl unter trockenen wie feuchten Bedingungen verformbar, so die Forscher. Es verbindet die Vorteile von Chitosan, das biologisch gut verträglich, billig und schnell verfügbar ist, mit den günstigen Eigenschaften des Polycaprolacton, welches fest und gleichzeitig flexibel ist. Chitosan allein würde in der feuchten Zelle zu sehr aufquellen, der Kunststoff wäre wiederum zu wasserabweisend.

Bisher gewann man ähnliche Röhrchen aus Kollagen, einem Strukturprotein tierischer Zellen. Doch dieses ist teurer als das Biopolymer, zudem drohen dadurch immer wieder Immunreaktionen. Neben der Reparatur von Nervenzellen erhoffen sich die Forscher auch einen Einsatz bei Muskel-, Knorpel- und Sehnenverletzungen. (dw)