Neues Gewebe aus Nanokautschukmaterial – Vielseitige Anwendungen möglich

Potenzial von Nanokautschukmaterial in der Medizin

Gerade bei Unfällen und anderen schweren Verletzungen kann es vorkommen, dass menschliches Gewebe zur Versorgung dieser Verletzungen benötigt wird. Jetzt wurde eine neues gummiartiges Material mit einzigartigen Eigenschaften entwickelt, welches bei medizinischen Verfahren in Zukunft als Ersatz für menschliches Gewebe dienen könnte.

Bei der aktuellen Untersuchung der Chalmers University of Technology in Schweden wurde das neue Material als Ersatz für menschliches Gewebe bei medizinischen Verfahren getestet. Die Ergebnisse der Studie wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „ACS Nano“ veröffentlicht.

Einführung von Materialien in den Körper ist sehr riskant

Das neue gummiartige Material hat das Potenzial, das Leben vieler Menschen entscheidend zu verändern. Es kann bei medizinischen Eingriffen als Ersatz für menschliches Gewebe dienen. Und es gibt eine große Nachfrage nach neuen anpassungsfähigen Materialien, die sich für die Integration in den Körper eignen. Denn die Einführung von Materialien in den Körper ist mit vielen Risiken verbunden.

Material scheint dem Körper nicht zu schaden

Das neue Material besteht ausschließlich aus Komponenten, deren Wirkung im Körper bereits ausreichend untersucht und als sicher eingestuft wurde. Die Grundlage des Materials ist die gleiche wie bei Plexiglas. Durch die Neugestaltung der Zusammensetzung und durch einen Prozess, der als Nanostrukturierung bezeichnet wird, gaben die Forschendem dem neu patentierten Material jedoch eine einzigartige Kombination von Eigenschaften.

Ihr eigentliches Ziel war es, ein hartes, dem Knochen ähnliches Material zu entwickeln, doch das neue Material war sehr weich, flexibel und extrem elastisch. Damit war es für die Verwendung als Knochenersatzmaterial nicht zu gebrauchen.

Material eigent sich zur Herstellung neuer Harnkatheter

Die Ergebnisse zeigten, dass das neue gummiartige Material jedoch für viele andere Anwendungen geeignet sein könnte, welche eine ungewöhnliche Kombination von Eigenschaften erfordern: Hohe Elastizität, leichte Verarbeitbarkeit und Eignung für medizinische Anwendungen. Die erste mögliche Anwendung könnte es beispielsweise bei der Herstellung von Harnkatheter finden. Dabei könne das Material so konstruiert werden kann, dass das Wachstum von Bakterien auf der Oberfläche verhindert wird, betonen die Forschenden.

Oberfläche des Nanokautschukmaterials zeigte antibakterielle Wirkung

Die Struktur des neuen Nanokautschukmaterials erlaubt es, seine Oberfläche so zu behandeln, dass sie auf natürliche, ungiftige Weise antibakteriell wird. Dies wird erreicht, indem antimikrobielle Peptide auf seine Oberfläche geklebt werden. Das kann dazu beitragen, den Bedarf an Antibiotika zu verringern, berichtet das Forschungsteam. Ein wichtiger Beitrag im Kampf gegen die wachsenden Antibiotikaresistenzen.

Es werden keine großen Eingriffe benötigt

Das neue Material kann auch im Rahmen der sogenannten Schlüsselloch-Chirurgie eingesetzt werden, was den Bedarf an drastischen Operationen und Eingriffen zum Wiederaufbau von Körperteilen reduzieren könnte. Und das Material kann über eine Standardkanüle als viskose Flüssigkeit injiziert werden, so dass es im Körper eigene elastische Strukturen bildet. Es kann aber auch bei Bedarf durch 3D-Druck in verschiedene Formen gebracht werden.

Neues Material könnte als Knorpel-Ersatz dienen

„Es gibt viele Krankheiten, bei denen der Knorpel zerfällt und es zu Reibungen zwischen den Knochen kommt, was den Betroffenen große Schmerzen verursacht. Dieses Material könnte in diesen Fällen möglicherweise als Ersatz dienen”, berichtet Studienautor Professor Martin Andersson von der Chalmers University of Technology in einer Pressemitteilung.

Material kann mit Medizin befüllt werden

Ein weiterer Vorteil des Materials ist, dass es dreidimensional geordnete Nanoporen enthält, welche mit Arzneien befüllt werden können. Dies ermöglicht eine lokalisierte Behandlung, so dass beispielsweise eine Behandlung des gesamten Körpers mit Medikamenten vermieden werden kann, wodurch unangenehme Nebenwirkungen verhindert werden. Da das neue Material ungiftig ist, eignet es sich nicht zuletzt auch als Füllstoff in der plastischen Chirurgie, resümieren die Forschenden. (as)

Autor:
Alexander Stindt

Quellen:
  • Anand K. Rajasekharan, Christoffer Gyllensten, Edvin Blomstrand, Marianne Liebi, Martin Andersson: Tough Ordered Mesoporous Elastomeric Biomaterials Formed at Ambient Conditions, in ACS Nano (Veröffentlicht 17.12.2019, Volume 14, Issue 1, Pages 241-254), ACS Nano
  • Nanostructured rubber-like material with optimal properties could replace human tissue, Chalmers University of Technology (Veröffentlicht 16.03.2020), Chalmers University of Technology

Wichtiger Hinweis:
Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.

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