Forschung: Bio-inspirierter Klebstoff für Kinderherzen

Ein internationales Forscherteam um die Freiburger Assistenzärztin (Pädiatrie und Kinderkardiologie) Dr. Nora Lang hat einen neuen chirurgischen Klebstoff entwickelt, der die Korrektur angeborener Herzfehler bei Kindern wesentlich erleichtern könnte.

Dieser kann innerhalb von Sekunden durch UV-Licht aktiviert werden und zeigt eine sehr gute Gewebeverträglichkeit. Mit seiner Hilfe können innerhalb von Sekunden im schlagenden Herz biologisch abbaubare Flicken (sogenannte biodegradierbare Patches) angebracht werden, die sowohl hohem Blutdruck als auch schnellen Herzrhythmen standhalten. Inzisionen an arteriellen Gefäßen konnten im Tiermodell bereits alleine durch den chirurgischen Klebstoff ohne Zusatz von Nähten verschlossen werden. Die Ergebnisse der ersten präklinischen Studie wurden nun in dem renommierten Fachmagazin Science Translational Medicine veröffentlicht.

„Bisher waren oft zeitaufwendige Nähte nötig, um Löcher im Herzen zu schließen. Die vorhandenen Klebstoffe waren entweder toxisch, hatten nicht genügend Klebekraft oder verloren unter feuchten, hochdynamischen Bedingungen ihre Klebekraft“, erklärt Dr. Lang, Assistenzärztin in der Klinik für Angeborene Herzfehler und Pädiatrische Kardiologie des Universitäts-Herzzentrums Freiburg • Bad Krozingen (UHZ) und Erstautorin der Studie. Während ihrer Postdoc-Zeit im Labor der herzchirurgischen Abteilung des Boston’s Children’s Hospital wurde eine Kooperation mit dem Laboratory for Advanced Biomaterials and Stem-Cell-Based Therapeutics in Cambridge, Massachusetts geschlossen. In enger Zusammenarbeit wurde ein bio-inspirierter Klebstoff (hydrophobic light-activated adhesive, kurz HLAA) entwickelt. Für die Entwicklung des Klebstoffs holten sich die Forscher Inspiration von der Natur, beispielsweise von Insekten, die visköse und wasserabweisende (hydrophobe) Sekrete produzieren, die an feuchten Oberflächen haften. So ist auch der HLAA wasserabweisend und wird bei Kontakt mit Blut nicht ausgewaschen.

Klebstoff für Kinderherzen

Die kleberbeschichteten Patches konnten im Tiermodell bereits Defekte in der linken Herzkammer ohne zusätzliche Nähte verschließen und hielten dem hohen Druck stand, mit dem Blut durch Herz und Blutgefäße gepumpt wird. „Mit dem Kleber verbundene Gewebe oder Flicken halten ebenso gut wie herkömmliche Nähte, können aber wesentlich schneller und sogar an schwer zugänglichen Stellen angebracht werden“, erklärt Lang. Zudem seien der HLAA-Klebstoff und die verwendeten Flicken biologisch abbaubar, elastisch und bestens verträglich, so dass keine fremden oder giftigen Stoffe im Körper verbleiben. „Dieser neuartige Klebstoff hat das Potenzial, die Operationszeit und die Komplexität der herzchirurgischen Eingriffe zu verkürzen“, sagt Prof. Dr. Brigitte Stiller, Ärztliche Direktorin der Klinik für Angeborene Herzfehler und Pädiatrische Kardiologie des UHZ.

Momentan befindet sich der Klebstoff noch in der Testphase. Ein französisches Start-Up-Unternehmen hat die Lizenz erworben und möchte den Klebstoff in den nächsten zwei bis drei Jahren auf den Markt bringen. Weitere präklinische Studien, vor allem Langzeitstudien, sind hierfür essentiell. Diese werden derzeit von Dr. Lang und ihrer Arbeitsgruppe am UHZ durchgeführt.

Titel der Originalveröffentlichung: A Blood-Resistant Surgical Glue for Minimally
Invasive Repair of Vessels and Heart Defects
doi: 10.1126/scitranslmed.3006557
http://stm.sciencemag.org/content/6/218/218ra6

Quelle: Universitäts-Herzzentrum Freiburg • Bad Krozingen GmbH
Internet: http://www.universitaets-herzzentrum.de

Bild: Pixabay – Lizenz: Public Domain CC0

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