Wundauflagen: Thermoresponsives Polymer für eine schmerzfreie Entfernung

Ein Forscherteam unter der Leitung von Prof. Rolf Mülhaupt und Prof. Thorsten Steinberg der Universitätsklinikum Freiburg hat ein thermoresponsives Polymer entwickelt, das Wundauflagen ermöglicht, die sich schmerzfrei und ohne Rückstände ablösen lassen.

Diese Innovation könnte besonders in der Verbrennungsmedizin und bei Patientinnen und Patienten mit empfindlicher Haut die Versorgung deutlich verbessern. Im Interview Mit MEDICA.de gibt Prof. Thorsten Steinberg Einblicke in den Entwicklungsprozess und die Vorteile des Polymers.

Prof. Steinberg, wie entstand die Idee für die Entwicklung des thermoresponsiven Polymers?

Prof. Thorsten Steinberg: Die Idee für das Polymer entstand aus einem größeren Forschungsprojekt, das von der Baden-Württemberg-Stiftung finanziert wurde. Es begann 2018 und umfasste eine Zusammenarbeit zwischen dem Institut für makromolekularen Chemie der Universität Freiburg und der Abteilung Orale Biotechnologie am Universitätsklinikum Freiburg sowie weiteren Projektpartnern.

Das Hauptziel des Projekts war die Nutzung des sogenannten 3D und 4D-Drucks von programmierbaren und schaltbaren Materialsystemen in der regenerativen Medizin. Beim 4D-Druck wird ein Material entwickelt, das nicht nur dreidimensional formbar ist, sondern sich durch den Einfluss eines äußeren Stimulus, in diesem Fall Temperatur, aktiv verändern kann. So entstand die Idee, ein Polymer zu schaffen, das sich bei Körpertemperatur an eine Wunde anpasst, aber durch Kühlung leicht und schmerzfrei abgelöst werden kann.

Wie funktioniert das Polymer genau?

Steinberg: Das Polymer ist thermoresponsiv. Bei Körpertemperatur verschmelzen die Seitenketten, wodurch es fest auf der Wunde haftet. Wenn man es jedoch mit einem Kühlpad für etwa 30 Sekunden auf circa null Grad abkühlt, kristallisieren die Seitenketten an der Grenzfläche zwischen Wunde und Wundauflage und die Wundauflage kann rückstandslos entfernt werden. Dieser Prozess ermöglicht eine sanfte und schmerzfreie Wundversorgung.

Wie wurde das Polymer entwickelt?

Steinberg: Das Polymer wurde speziell im Rahmen dieses Projekts entwickelt. Wundauflagen gibt es zwar schon lange, aber die Weiterentwicklung im Bereich biokompatibler thermoresponsiver Polymere, die nach dem Modus "Bond/Debond on Command" funktionieren, war bisher begrenzt. Während der Arbeit haben wir herausgefunden, dass Polyvinylacetat (PVA) in Kombination mit einem bestimmten Anteil an Fettsäureestern ein Co-Polymer ergibt, das bei Körpertemperatur haftet und bei Abkühlung gelöst werden kann.

Wie wird das Polymer auf die Wundauflagen aufgebracht?

Steinberg: Das Polymer kann im 3D-Dispensdruckverfahren oder durch manuelles Auftragen auf die Ränder von herkömmlichen Wundauflagen, wie Kompressen oder Patches, aufgebracht werden. Sobald sie auf die Wunde gedrückt wird, reagiert das Polymer auf die Körperwärme und haftet stabil an der Haut, ähnlich wie handelsübliche Pflaster.

Wie ist der aktuelle Entwicklungsstand des Projekts?

Steinberg: Wir haben ein funktionierender Prototyp entwickelt und bereits an Probandinnen und Probanden getestet. Eine kleine Studie zeigte, dass das Polymer gut funktioniert. Nun bieten wir es Unternehmen im Bereich Wundversorgung zur weiteren Erprobung an. Bis 2026 soll es marktreif sein.

Wie wurde das Polymer von medizinischem Fachpersonal aufgenommen?

Steinberg: Die Rückmeldungen waren durchweg positiv, besonders in der Verbrennungsmedizin und plastischen Chirurgie. Es gibt einen großen Bedarf an Wundauflagen, die sich schmerzfrei entfernen lassen, vor allem für Patientinnen und Patienten wie Kinder mit großflächigen Wunden.

Sehen Sie auch eine Anwendung im Alltag, zum Beispiel für Pflaster, die man in Apotheken kaufen kann?

Steinberg: Das ist definitiv möglich. Sobald das Polymer im großen Maßstab hergestellt wird, könnte es auch in herkömmlichen Pflastern eingesetzt werden. Wir arbeiten bereits an der Skalierbarkeit und sehen gute Chancen, dass es auch für den Massenmarkt erschwinglich wird.