Forschung - Größere Sicherheit bei Atemwegstents

Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wollen in Kooperation mit Ärzten des Lungenzentrums Klinik Schillerhöhe in Stuttgart Luftröhrenstents so beschichten, dass sie in das umgebende Gewebe einwachsen. Zusätzlich soll eine antimikrobielle Ausrüstung die Besiedelung mit Bakterien und somit Infektionen verhindern.

Durch eine spezielle Beschichtung der Atemwegsstents wollen die Forscher die Nachteile bisheriger Stents nun beheben. Prof. Heike Walles, Leiterin der Abteilung Zellsysteme am Fraunhofer IGB, setzt hierbei auf eine etablierte Plasmatechnik, bei der ein im Vakuum ionisiertes Gas zu Modifikationen der Oberfläche führt. "Damit können wir auf schonende Weise anschließend biofunktionelle Substanzen auf dem Stent anbringen, die mit den Zellen quasi kommunizieren", so Walles. Für die Beschichtungen verwenden die Forscher einen handelsüblichen sowie einen neu entwickelten Trachea-Stent.

Um das Einwachsen des Stents in das umgebende Trachea-Gewebe zu ermöglichen, wollen die Forscher wahlweise biologische Proteine wie Kollagen oder Fibronektin, synthetische Polymere aus organischen Säuren oder menschliche Wachstumsfaktoren an die Stentoberfläche anbinden. Die antimikrobiellen Eigenschaften sollen durch Nano-Silberpartikel vermittelt werden. Der Erfolg der jeweiligen Oberflächenbeschichtung muss anschließend eingehend untersucht werden. Ob die Stents tatsächlich eine Besiedlung mit Bakterien verhindern, wird im Labor mit typischen Krankheitserregern als Testorganismen geprüft. "Auch das An- und Einwachsen von Atemwegszellen testen wir zunächst im Labor mit Hilfe spezieller Zellkulturen. Hierzu bringen wir die beschichteten Stents mit menschlichen Atemwegsbindegewebszellen und -epithelzellen in Zellkulturgefäßen zusammen", erklärt Projektleiter Dr. Steffen Koch, Zellbiologe am Fraunhofer IGB.

Ist die Beschichtung erfolgreich, können sie im Tierversuch getestet werden. Abschließend werden klinische Studien durchgeführt.