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Medizintechnik: Nano-Klebeband für Wundverschluss

Ein neuartiges Klebepflaster zum Wundverschluss haben Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology mit nanotechnologischen Methoden optimiert. Der Haftfilm aus biologisch abbaubaren und verträglichen Polymeren verbindet Gewebe auch unter den feuchten Bedingungen, die im Körperinneren vorliegen. Er nutzt dabei ein ähnliches, aber nicht identisches Adhäsionsprinzip wie die Füße eines Geckos beim Klettern an glatten Oberflächen.

Nanotopografie des Bio-Haftfilms | Ein Geckofuß sieht anders aus: Das Biopolymer aus Poly-(Glyzerin-Co-Sebacat Acrylat) trägt auf der Oberfläche kegelförmige Erhebungen mit abgeflachten Gipfeln, deren Abstände zueinander größer als bei den ursprünglichen biologischen Vorbildern sind (siehe Maßstab am unteren Bildrand). Dafür haftet das künstliche Haftpflaster auch unter feuchten Bedingungen gut.
Das internationale Forscherteam um Robert Langer modifizierte die Nanotopografie eines Polymerfilms aus Poly- (Glyzerin-Co-Sebacat Acrylat) nach dem Vorbild der Geckofüße. Dazu veränderten sie insbesondere den Durchmesser einzelner Nanokegel, den Abstand dieser Erhebungen zueinander sowie ihre Form, also das Verhältnis zwischen Spitze und Basis der Kegel, bis sie eine ausreichend starke Haftung in Kulturen von Schweinezellen sowie Muskelgewebe von lebenden Versuchsratten erzielen konnten. Ein Überzug der Nanokegel mit oxidierten Dextranen steigerte die Bindung noch einmal deutlich.

Zur Überraschung der Wissenschaftler erhöhte sich die Haftfähigkeit im feuchten Milieu unter anderem auch durch eine Verringerung der Kegeldichte pro Fläche. Dies deute darauf hin, dass die Haftung des Nanofilms im Gewebe nicht auf den exakt gleichen physio-chemischen Prinzipien beruht wie jene von Geckofüßen auf trockenen Oberflächen, kommentieren die Forscher.

Mediziner suchen nach elastischen und belastbaren, aber biologisch vom Körper im Laufe der Zeit abbaubaren Polymeren zum Wundverschluss. Langers Team hofft die Eigenschaften ihres Polymers weiter zu verbessern, um in Zukunft ein biologisch abbaubares Wundpflaster für verletzte Organe zu entwickeln, dass sich einige Zeit nach der Heilung ablöst und abgebaut wird, ohne dass dafür ein zweiter operativer Eingriff notwendig wird. (jo)

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