Video • Forschung zu Zwitterionen
Polymer-Überzug soll Blutgerinnsel auf Implantaten verhindern
Forscher der University of Sydney setzen sogenannte Zwitterionen zur Herstellung von Materialien ein, die verhindern könnten, dass sich in medizinischen Geräten und Implantaten Blutgerinnsel bilden.
Bei diesen Zwitterionen handelt es sich um Makromoleküle, die in menschlichen Zellen vorkommen. 2021 waren allein in Australien bis zu 600.000 Patienten mit einer Herzklappenerkrankung auf künstliche Herzklappen und Stents angewiesen.
Die Wissenschaftler stellen ihre Erkenntnisse im Fachjournal Cell Biomaterials vor.
"Durch den Einsatz von mit Zwitterionen beschichteten Materialien wollen wir das Risiko von Blutgerinnseln verringern und die Lebensdauer von Herzklappen und anderen medizinischen Implantaten verlängern", berichtet Dr Sina Naficy, Ingenieur für Biomaterialien an der University of Sydney. Zwitterionen sind als Molekül insofern bemerkenswert, als dass sie gleichzeitig positiv und negativ, in Summe also neutral sind. Zudem verbinden sie sich sehr wirkungsvoll mit Wassermolekülen.
Als Teil der Zellmembrane produzieren Zwitterionen einen dünnen Wasserfilm. Sie stellen damit sicher, dass Blut und andere Proteine sicher durch das Herz und andere Organe gelangen, ohne dass sie an anderen Oberflächen anhaften. Jetzt haben die Wissenschaftler aus diesen Zwitterionen eine Beschichtung entwickelt, die auf Bereiche eines Materials aufgebracht wird und nur wenige Nanometer dick ist.
Die Forscher arbeiten bereits an neuen Formulierungen, die sich chemisch auf die Oberflächen aller Implantate aufbringen lassen. Ziel ist es, deren Interaktion mit dem Blut zu verringern. Eines der größten Probleme ist, wie groß die perfekte Menge der benötigten Zwitterionen tatsächlich ist. Derzeit sind noch viele Fragen offen, wie die Forscher einräumen. Dazu gehört auch, wie dick der Überzug für die Transplantate sein muss oder welche Konzentration das beste Ergebnis erzielt.
Quelle: University of Sydney/pressetext
20.02.2025
