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Biomaterialien, Implantate und innovative Medizinprodukte

Um der Forderung nach immer mehr Mobilität im Alter gerecht zu werden, sind innovative, hochspezifische Stenttechnologien für minimalinvasive Verfahren ein zentraler Forschungsschwerpunkt unserer Arbeitsgruppe. Im Fokus stehen dabei neuartige Mikroimplantate mit kontrollierter ortsspezifischer Wirkstofffreisetzung (Local Drug Delivery), wie bioabbaubare Polymerstents und neuartige multifunktionelle (Multi-Mode)-Stents mit verbesserten Endotheleigenschaften. Durch Drug-Eluting-Stents werden unterschiedliche physiologische Prozesse, wie die Proliferation und Migration von glatten Muskelzellen, die Neubildung des Endothels an der Oberfläche der geschädigten Gefäße sowie die Aktivierung von Thrombozyten beeinflusst. Diese Prozesse beruhen nicht nur auf verschiedenen Mechanismen, sondern weisen auch einen unterschiedlichen zeitlichen Verlauf aus. Es werden deshalb sowohl Konzepte für neuartige wirkstofffreisetzende Drug-Eluting-Stents, als auch für multifunktionelle antikörper-beschichtete Multi-Mode-Stents im Großtiermodell auf deren Funktionalität evaluiert. Schwerpunkt liegt hier auf dem Einsatz von koronarvaskulären Stents und peripheren Gefäßprothesen.

Lungenerkrankungen stehen mit 9 Millionen Todesfällen pro Jahr auf Platz drei der Todesursachen-statistik der WHO. Derzeit gibt es keine medizinische Lösung, um dauerhaft die Funktion der Lunge zu ersetzen. In der klinischen Praxis haben sich extrakorporale Systeme zur Lungenunterstützung etabliert, wobei hier großlumige Kanülen in das Gefäßsystem des Patienten eingeführt werden und ein Teil des Blutes über einen Membranventilator, in dem der Gasaustausch erfolgt, wieder zurück in den Körper geleitet wird. Der Langzeiteinsatz der bestehenden Systeme ist durch die Kunststoffoberflächen-induzierte Aktivierung von multiplen Kaskadensystemen limitiert. Das aktuelle Versuchsvorhaben ergibt sich aus dem Bestreben, bestehende Systeme zur extrakorporalen Lungenunterstützung (z.B. iLA-activve®) durch neuartige Eigenschaften zu erweitern, um eine Verbesserung von bereits bestehenden Therapiekonzepten bei Patienten zu realisieren. Das Ziel ist es, eine künstliche Lunge zu generieren, die mit einer blutverträglichen biochemischen Beschichtung funktionalisiert und/oder mit Endothelzellen besiedelt wird. Die Einführung eines miniaturisierten und tragbaren veno-venös einsetzbaren Systems (AmbuLung®), das den Gasaustausch in Form von CO2-Eliminierung aus dem Patientenblut ermöglicht, stellt eine wichtige technische Entwicklung dar, um Langzeitpatienten ambulante respiratorische Unterstützung zukommen zu lassen. Zielgruppe sind hier vor allem COPD (chronic obstructive pulmonary disease) Patienten, denen durch den extrakorporalen Gasaustausch Spontanatmung ermöglicht wird, damit diese wach, mobil und aktiv bleiben können. Da es bislang keine bioartifiziellen Lungen für den Langzeiteinsatz gibt, erwarten wir, dass durch diese Untersuchungen im Langzeit-Großtiermodell eine neue verbesserte Therapieoption erarbeitet wird.