Eine neu entwickelte Technologie könnte in Zukunft zur Produktion jeglicher Implantate benutzt werden, wo die Bindegewebsbildung ein Problem darstellt.

ETH-Wissenschaftler entwickelten eine Membran, welche medizinische Implantate vor einer unerwünschten Einkapselung mit Bindegewebe schützt. Die Forschenden haben vor einem guten Jahr eine Spin-off-Firma gegründet und sind nun beim Jungunternehmer-Wettbewerb Venture Kick ausgezeichnet worden.

Es ist eine der grossen Hürden der Implantationsmedizin: Der Körper erkennt Implantate wie zum Beispiel einen Herzschrittmacher als fremdes Gewebe und kapselt es in einer Abwehrreaktion mit Bindegewebe ein. Unter Umständen kann solches wucherndes Gewebe die Funktion des Implantats behindern. Ärzte sehen sich daher manchmal nach Monaten oder Jahren zu einer Revisionsoperation gezwungen, in der sie das Bindegewebe entfernen oder gar das Implantat auswechseln.

Forschende der ETH Zürich und des ETH-Spin-offs Hylomorph fanden in den vergangenen Jahren eine Möglichkeit, diese Bindegewebsbildung zu vermindern: Sie entwickelten eine biokompatible Zellulosehülle mit dreidimensionaler Mikrostruktur. Erste Forschungsergebnisse geben ihnen Hoffnung, dass damit eingehüllte Implantate weniger von Bindegewebsbildung betroffen sind. Nun ist das Spin-off Hylomorph im Rahmen des Start-up-Wettbewerbs Venture Kick ausgezeichnet worden. Es ist eine von zwei Jungfirmen, die diesen Monat das Venture-Kick-Finale erreicht haben und mit 130.000 Franken Startkapital unterstützt werden.

Membran mit Mikrovertiefungen

Die Forschenden lassen die Zellulose in Zellkultur von bestimmten Bakterien herstellen, und zwar auf einem mikrometerfeinen «Nagelbrett» als Negativform. Auf diese Weise entstehen Zellulosemembranen mit entsprechend winzigen Vertiefungen. «Diese 3D-Struktur verhindert, dass auf der Membran ein durchgehender Bindegewebsrasen wachsen kann», erklärt Simone Bottan, Mitgründer und CEO von Hylomorph.

Derzeit entwickeln die Wissenschaftler mit Hochdruck die Anwendung der Membran als Hülle für eine künstliche Herzpumpe weiter. Hylomorph ist Partner im Projekt HeartOne des Wyss Translational Center Zurich, einem Entwicklungszentrum von ETH Zürich und Universität Zürich. Das Projekt hat zum Ziel, künstliche Herzpumpen zu verbessern.

Breite Anwendung

Mögliche Anwendungen der Zellulose beschränken sich jedoch nicht auf Herzpumpen und Herzschrittmacher. «Die Technologie könnte in Zukunft für jegliche Implantate benutzt werden, wo Bindegewebsbildung ein Problem ist, zum Beispiel auch für Brustimplantate oder für chirurgische Netze, die bei Hernien-Operationen eingesetzt werden», sagt Bottan.

Derzeit testen die Wissenschaftler ihre Hüllen in Zusammenarbeit mit dem Universitätsspital Zürich und dem Deutschen Herzzentrum Berlin im Tierversuch bei Schweinen auf Unbedenklichkeit, Gebrauchstauglichkeit und auf ihr Vermögen, Bindegewebsbildung in einer realistischen Anwendung zu reduzieren. Wenn diese Tests erfolgreich verlaufen, werden die Wissenschaftler erste klinische Studien bei Menschen planen.