Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Selbstregulierende Materialien verhindern Blutgerinnung

19.07.2013
Der menschliche Organismus nutzt rückgekoppelte molekulare Steuerungsmechanismen, um sich sich an Veränderungen in seiner Umgebung anzupassen.

Synthetische Materialien verfügen bisher noch nicht über solche Regulationsmöglichkeiten. Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF) konnten jetzt ein Material entwickeln, das die Blutgerinnung durch die selbständig gesteuerte Freisetzung von Hemmstoffen effektiver verhindern kann als alle anderen Materialien, die derzeit klinisch verwendet werden.

Das am 19. Juli in Nature Communications publizierte Konzept soll künftig für die Beschichtung von Medizinprodukten genutzt werden, die im Blutkontakt zur Anwendung kommen.

Die Aktivierung der Blutgerinnung beim Einsatz von Produkten wie Kathetern oder Organersatzsystemen wie der künstlichen Niere ist ein zentrales Problem der Medizintechnik. Klinisch erhalten die betroffenen Patienten blutverdünnende Medikamente, so genannte Gerinnungshemmer, was jedoch ein erhebliches Risiko für gefährliche Nebenwirkungen mit sich bringt. Die präzise Dosierung der Hemmstoffe ist daher sehr wichtig.

Hier setzte die Forschung der IPF-Wissenschaftler an. Sie entwickelten ein Hydrogel, das aus dem Blutgerinnungshemmstoff Heparin und einem gut verträglichen, synthetischen Polymermolekül besteht. Zur Verknüpfung dieser beiden Bausteine verwendeten sie Eiweißfragmente, die durch das im Blutgerinnungsprozess entstehende Enzym Thrombin gespalten werden. Mit diesem Trick kann der Gerinnungshemmer selbstregulierend, also nur bei Aktivierung der Blutgerinnung, freigesetzt werden: Überdosierung wird vermieden und das Material kann seine Schutzwirkung länger gewährleisten. Um das Potential des bioaktiven Hydrogels zu belegen wurde gezeigt, dass menschliches Vollblut im Kontakt mit diesem Material auch ohne Zusatz von Gerinnungshemmern über mehrere Stunden flüssig gehalten werden kann, während an derzeit klinisch verwendeten Materialien unter gleichen Bedingungen eine massive Blutgerinnung auftritt. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass das Hydrogel auch eine nicht durch den Materialkontakt hervorgerufene Gerinnungsaktivierung wirksam unterdrücken kann.

Laufende Arbeiten der Dresdner Forscher zielen nun auf die Anwendung des neuartigen Materials als Beschichtung von Produkten, die in der Medizintechnik direkt in Kontakt mit Blutkreislauf gebracht werden. Darüber hinaus erkunden sie weitere Möglichkeiten zur Steuerung von Materialeigenschaften durch biologische Regulationsprinzipien, beispielsweise für eine durch charakteristische pathologische Prozesse kontrollierte Freisetzung von Medikamenten.

Publikation
“Bio‐responsive polymer hydrogels homeostatically regulate blood coagulation”, Manfred F. Maitz, Uwe Freudenberg, Mikhail V. Tsurkan, Marion Fischer, Theresa Beyrich, Carsten Werner, Nature Communications, http://dx.doi.org/10.1038/ncomms3168
Kontakt:
Prof. Dr. Carsten Werner
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V., Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien & Technische Universität Dresden
Tel.: + 49 351 4658 531
carsten.werner@tu-dresden.de

Kerstin Wustrack | idw
Weitere Informationen:
http://dx.doi.org/10.1038/ncomms3168
http://www.tu-dresden.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Behandlungsansatz für Juckreizgeplagte
15.08.2018 | Universität Zürich

nachricht Cholestase: Riss in Lebermembran lässt Galle abfließen
15.08.2018 | Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Im Focus: Robots as 'pump attendants': TU Graz develops robot-controlled rapid charging system for e-vehicles

Researchers from TU Graz and their industry partners have unveiled a world first: the prototype of a robot-controlled, high-speed combined charging system (CCS) for electric vehicles that enables series charging of cars in various parking positions.

Global demand for electric vehicles is forecast to rise sharply: by 2025, the number of new vehicle registrations is expected to reach 25 million per year....

Im Focus: Der „TRiC” bei der Aktinfaltung

Damit Proteine ihre Aufgaben in Zellen wahrnehmen können, müssen sie richtig gefaltet sein. Molekulare Assistenten, sogenannte Chaperone, unterstützen Proteine dabei, sich in ihre funktionsfähige, dreidimensionale Struktur zu falten. Während die meisten Proteine sich bis zu einem bestimmten Grad ohne Hilfe falten können, haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie nun gezeigt, dass Aktin komplett von den Chaperonen abhängig ist. Aktin ist das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen. Das Chaperon TRiC wendet einen bislang noch nicht beschriebenen Mechanismus für die Proteinfaltung an. Die Studie wurde im Fachfachjournal Cell publiziert.

Bei Aktin handelt es sich um das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen, das bei Prozessen wie Zellstabilisation, Zellteilung und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Alles zur Kryotechnik: HDT bietet Seminar zum „Kryostatbau“ in Karlsruhe an

15.08.2018 | Seminare Workshops

Brandschutz im Tanklager – Tagung in Essen

15.08.2018 | Seminare Workshops

Orientieren auf die Schnelle: Neue Erkenntnisse zur Wahrnehmungssteuerung im Gehirn

15.08.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics