Eine Herzklappe aus der Düse

05.09.2016

Elektrospinning erzeugt aus Polymeren und Protein-Fasern, die sich vernetzen lassen. Das entstehende Gewebe ist fast identisch mit dem natürlicher Herzklappen. Es bietet sich als mitwachsender Herzklappenersatz an und eignet sich daher besonders für Kinder. Wie die künstliche Herzklappe hergestellt wird und unter physiologischen Bedingungen funktioniert, steht in den Nachrichten aus der Chemie.

Bild: menschliches Herz; Copyright: panthermedia.net/tolokonov

Chemiker wollen eine Herzklappe aus Polymeren und Protein-Fasern herstellen; © panthermedia.net/tolokonov

Implantate, die Organe und Gewebe ersetzen oder in ihrer Funktion unterstützen sollen, müssen sich vollständig in den Körper integrieren. Dazu müssen die Implantate die extrazelluläre Matrix, das dreidimensionale Stützgerüst der Zellen im Körper, nachahmen. Elektrospinning eignet sich, um die Struktur der extrazellulären Matrix nachzubilden und biokompatible Trägersubstrate herzustellen. Aus einem Hybrid aus synthetischen Polymeren und natürlichen Proteinen erzeugt Elektrospinning Fasern, die mit UV-Licht zu einem Gewebe vernetzt werden. Das Gewebe ist durch die synthetischen Polymere mechanisch stabil und zusätzlich biologisch aktiv, gibt den Zellen also das Signal, zu tun, wofür sie vorgesehen sind.

Diese Art Trägersubstrat hat Potenzial als Herzklappenersatz, da es fast identisch mit dem Gewebe natürlicher Herzklappen ist. Die Funktionsfähigkeit einer mit Elektrospinning hergestellten künstlichen Herzklappe wurde unter physiologischen Bedingungen im Herzklappenreaktor überprüft. Das Material hielt dem Blutfluss und den physiologischen Drücken des Herzens im Simulator problemlos stand. Zudem haften herzklappenspezifische Zellen sowie Adhäsionsmarker an dem Trägersubstrat, sodass sich die Herzklappe nach zellfreier Implantation selbst mit den nötigen Zellen besiedeln kann.

Svenja Hinderer beschreibt in den Nachrichten aus der Chemie die Hürden bei der Entwicklung eines Herzklappenersatzes und wie sie mit Elektrospinning eine Methode gefunden hat, eine künstliche Herzklappe herzustellen. 

COMPAMED.de; Quelle: Gesellschaft Deutscher Chemiker

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