Wässrige Nanopartikellösungen als Wundkleber der Zukunft

10. Mai 2014, 17:48
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Französische Forscher stellen neue Methode für Wundverschluss und Organreparatur vor

Paris/Berlin - Blutungen stoppen, Wunden schließen, Organe zusammenflicken – das sind alltägliche Herausforderungen im medizinischen und chirurgischen Alltag. Französische Forscher stellen aktuell im Fachblatt "Angewandte Chemie" eine neue Methode zur wirkungsvollen Kontrolle von Blutungen und Reparatur von Organen vor, die auf wässrigen Nanopartikel-Lösungen basiert. In Tierversuchen zeigte sich der Ansatz als einfach in der Anwendung, rasch und effektiv - auch in Situationen, in denen herkömmlichen Techniken problematisch sind oder überhaupt versagen.

Problematische Kleber

Nähte und Klammern sind effiziente Werkzeuge in der Wundbehandlung und Chirurgie. Allerdings stoßen sie bei schlecht zugänglichen Körperregionen oder bei minimalinvasiven Eingriffen an ihre Grenzen. Zudem beschädigt chirurgisches Nähen weiches Gewebe, etwa innere Organe. Ein Kleber wäre eine wünschenswerte Alternative. Das Problem ist, dass im feuchten Milieu geklebt und die Klebestelle sofort belastet werden muss. Bisherige Klebetechniken haben mit Problemen wie mangelnder Haftung, Entzündungen aufgrund toxischer Substanzen zu kämpfen oder sind sehr kompliziert in der Anwendung, da eine chemische Polymerisation oder Vernetzung kontrolliert stattfinden muss.

Das Team um Ludwik Leibler vom Laboratoire Matière Molle et Chimie (CNRS/ESPCI Paris Tech) und Didier Letourneur vom Laboratoire Recherche Vasculaire Translationnelle (INSERM/Universités Paris Diderot) hat jetzt einen völlig neuen Ansatz zum Kleben von lebendem Gewebe erfolgreich getestet: Tröpfchen einer Lösung mit Nanopartikeln werden auf die Wunde aufgetragen, diese etwa eine Minute zusammengedrückt. 

Ästhetische Heilungsergebnisse

Das Funktionsprinzip ist frappierend simpel: Die Nanopartikel breiten sich auf der Oberfläche aus und haften aufgrund von Anziehungskräften an dem molekularen Netzwerk des Gewebes. Aufgrund der hohen Anzahl an Nanopartikeln halten Abermillionen von Verbindungen die beiden Oberflächen fest zusammen. Eine chemische Reaktion ist nicht notwendig. Für die Versuche verwendeten die Forscher Siliciumdioxid- und Eisenoxid-Nanopartikel.

Anders als bei herkömmlichen Wundklebern entsteht keine künstliche Barriere, sondern ein direkter Kontakt der beiden Wundseiten. Weil die Nanopartikel so klein sind, beeinträchtigen sie den Wundheilungsprozess kaum. Bei tiefen Hautwunden ist die Methode einfach anzuwenden und führt zu erstaunlich ästhetischen Heilungsergebnissen. Zudem lässt sich die Lage der Gewebeseiten zueinander korrigieren, ohne den Wundverschluss öffnen zu müssen.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

Mit wässrigen Nanopartikellösungen gelang es außerdem, Wunden der Leber unter blutenden Bedingungen rasch und wirkungsvoll zu reparieren. Nähen würde in einem solchen Fall das Gewebe verletzen. Entweder wurde die Wunde geschlossen und die Wundränder durch die Nanopartikel verklebt oder, bei Teilentfernungen der Leber, wurden Blutungen rasch durch das Aufkleben eines Polymerstreifens durch eine Nanopartikellösung gestoppt.

Den Forschern gelang zudem, eine bioabbaubare Membran an ein schlagendes Rattenherz zu kleben. Das eröffnet neue Perspektiven: So könnten künftig medizinische Geräte zur Dosierung von Wirkstoffen, Stützen für verletztes Gewebe und Gerüste für die Gewebezucht angeklebt werden. (red, derStandard.at, 10.5.2014)

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