Wundabdeckung
Die Geschichte von Textilien in der Medizin reicht bis in die Zeiten der Pharaonen zurück. Wundabdeckungen aus Gewebe waren im alten Ägypten genauso gefragt wie chirurgische Fäden aus Leinen.
Forschung
Einen Meilenstein in der medizinischen Textilforschung machte Heinrich Planck, der bis 2013 das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf leitete und Professor an der Uni Stuttgart war. Er entwickelte die erste textile Schlagader nach dem Vorbild der Natur und legte damit den Grundstein für die Implantation textiler Strukturen in den menschlichen Körper.
In Aachen benutzen die Wissenschaftler ein Textilgewebe, mit dem sie die Anordnung von Kollagen- und Elastinfasern nachbilden, so wie sie sich auch von Natur aus in einem menschlichen Klappensegel befinden. „Da bei Erwachsenen etwa 95 Prozent der Herzklappenfehler im Hochdrucksystems der linken Herzhälfte auftreten, ist es entscheidend, dass wir die Klappenprothesen mit Textilfasern verstärken“, sagt Jockenhövel. Nur so könne die dort arbeitende Mitralklappe die hohen Drücke aushalten.
Faserverstärkte künstliche Herzklappen
Später wird das Fasergewebe in einem speziell entwickelten Verfahren mit einem Fibrinogen-Zell-Gemisch des Empfängerpatienten vergossen. Das Implantat wird dann in Bioreaktoren wie in einer Art Fitness-Studio so lange trainiert und an die Druck- und Flussbedingungen des Körpers gewöhnt, bis es optimal funktioniert und eingepflanzt werden kann. Die Vorteile bei der Transplantation solcher faserverstärkter Herzklappenprothesen aus Eigenzellen sind vielfältig: keine Abstoßungsreaktionen, keine allergischen Reaktionen, ein geringeres Infektionsrisiko und keine Warteliste wie bei Organverpflanzungen. „Derzeit werden die Klappen im Tierversuch bei Schafen getestet, und in vier bis fünf Jahren könnte eine solche Klappe auch erstmals im Menschen schlagen“, prophezeit Jockenhövel.
Ein ganz anders Organ auf Basis von Textiltechnik wird derzeit von der Heilbronner Firma Xenios gemeinsam mit dem Hohenstein Institut für Textilinnovation entwickelt: eine tragbare künstliche Lunge. Sie wird für Patienten mit der unheilbaren Chronisch Obstruktiven Lungenkrankheit COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease, auch als Raucherlunge bekannt) konzipiert. Diese Patienten brauchen eine künstliche Lunge, die an ihren Blutkreislauf angeschlossen wird und den Gasaustausch bewerkstelligt, den die geschädigte Lunge nicht mehr leisten kann.
Künstliche Lunge aus Textilmatten
Auch die Sauerstoffversorgung der Patienten durch die Lunge beruht auf Textiltechnik. Ein Gelege von sogenannten PMP- Matten – sie bestehen aus Polymethylpenten – ermöglicht den Gastaustausch im Blut. Dafür wird das Blut kontinuierlich durch die Textilmatten gepumpt, die das Kohlendioxid aus ihm entfernen und es mit Sauerstoff anreichern. Das aufbereitete Blut wird dann zum Patienten zurückgeführt und ersetzt so den Gasaustausch wie in einer richtigen Lunge. „Die Kunst ist es, dass das Blut möglichst wenig verwirbelt und geschädigt wird und trotzdem ein effizienter Gasaustausch erreicht werden kann, also dass möglichst viel CO2 pro Milliliter Blut und Zeit entfernt wird“, sagt Timo Hammer, Produktmanager von Xenios.
„Die Anordnung der PMP-Matten sowie auch die Anströmung der Matten mit dem Blut wurden von uns so optimiert, dass wir mit der nahezu halben Größe der bisherigen Gasaustauscher die gleiche CO2-Reduktion erzielen,“ berichtet der Biologe. Dadurch konnten die Komponenten so klein werden, dass die Lunge jetzt tragbar ist. Dies bedeutet für die Patienten eine enorme Verbesserung der Lebensqualität und die Möglichkeit, aktiv an allen Therapien im Krankenhaus teilzunehmen. Erste klinische Einsätze sind ab 2017 geplant.
Textilien in der Medizin
Wundabdeckung
Die Geschichte von Textilien in der Medizin reicht bis in die Zeiten der Pharaonen zurück. Wundabdeckungen aus Gewebe waren im alten Ägypten genauso gefragt wie chirurgische Fäden aus Leinen.
Forschung
Einen Meilenstein in der medizinischen Textilforschung machte Heinrich Planck, der bis 2013 das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf leitete und Professor an der Uni Stuttgart war. Er entwickelte die erste textile Schlagader nach dem Vorbild der Natur und legte damit den Grundstein für die Implantation textiler Strukturen in den menschlichen Körper.