Künstliche Blutgefäße wurden erfolgreich an Ratten getestet

Wissenschaftler haben ein neues biologisch abbaubares Material für künstliche Blutgefäße entwickelt, das viel besser mit Körpergewebe kompatibel ist als die derzeit verwendeten. Nach dem erfolgreichen Test an Ratten glaubt das Team, dass es bei menschlichen Patienten zu einem verstärkten Einsatz von künstlichen Blutgefäßen führen wird.
Das neue künstliche Material (links) kombiniert gut mit natürlichem Körpergewebe (rechts).
Bildnachweis: Technische Universität Wien

Das Team - von der Technischen Universität Wien und der Medizinischen Universität Wien in Österreich - beschreibt, wie sie das neue Material in einem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel erstellt und getestet haben Acta Biomaterialien.

Verstopfte Blutgefäße können schnell sehr gefährlich werden - sie sind eine der häufigsten Todesursachen in den Industrieländern.

Oft ist es erforderlich, verstopfte Blutgefäße - etwa bei einer Bypassoperation - entweder durch andere körpereigene oder künstlich hergestellte Gefäße zu ersetzen.

Künstliche Blutgefäße werden aus biologisch abbaubaren Materialien hergestellt, die sich nach und nach mit lebenden Zellen zu neuem Gewebe vermehren. Wenn sich das künstliche Material auflöst, übernimmt das neue Gewebe.

Die Forscher sagen jedoch, dass die derzeit verfügbaren künstlichen Materialien nicht ideal mit Körpergewebe kompatibel sind. Sie notieren in ihrer Zeitung:

"Aktuelle Ansätze zeigen oft eine begrenzte Zugfestigkeit und erfordern daher dickere oder verstärkte Transplantatwände."

Ein anderes Problem mit gegenwärtig verfügbaren Materialien ist, dass sie dazu führen können, dass das neue Blutgefäß blockiert wird, insbesondere wenn es nur einen kleinen Durchmesser aufweist.

Neues Material macht Blutgefäßwände sehr ähnlich wie natürliche

In ihrer Arbeit beschreiben die Forscher, wie sie ein neues Polymer - aus thermoplastischem Polyurethan - mit deutlich verbesserten mechanischen Eigenschaften entwickelt haben, das zu Gefäßen mit Wänden gemacht werden kann, die den natürlichen sehr ähnlich sind.

Die künstlichen Gefäße werden hergestellt, indem das Polymer in einem elektrischen Feld zu sehr feinen Fäden versponnen wird, die dann auf eine Spule aufgewickelt werden.

Das Polymergewebe ist leicht porös - dadurch kann etwas Blut eindringen und die Wände mit Wachstumsfaktoren anreichern, was die Migration nativer Zellen begünstigt.

Tests der neuen künstlichen Blutgefäße bei Ratten zeigten, dass nach 6 Monaten keine Anzeichen von Ausbeulen (Aneurysma), Blockierung (Thrombose) oder Entzündung auftraten.

Erstautorin Helga Bergmeister, Assistenzprofessorin für Biomedizinische Forschung an der Medizinischen Universität Wien, sagt:

"Endogene Zellen hatten die Gefäßprothesen kolonisiert und die künstlichen Konstrukte in natürliches Körpergewebe verwandelt."

Die Forscher waren überrascht, dass das natürliche Körpergewebe viel schneller wuchs als erwartet. Sie schlagen vor, dass die künstlichen Gefäße schneller abgebaut werden können.

Das Team prüft nun, wie das Material noch weiter verbessert werden kann.

Sie stellen fest, dass zwar mehr präklinische Studien erforderlich sind, sie aber optimistisch sind, dass ihr neues Material in einigen Jahren für den menschlichen Gebrauch bereit sein wird.

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