Inzwischen ist das Setzen eines Stents zur Routine geworden. Allein hierzulande werden etwa eine halbe Million Stents pro Jahr implantiert. Das Ziel ist die Behandlung von verengten Blutgefäßen, in der Regel eine Folge von Atherosklerose, um Schlaganfälle oder Herzinfarkte vorzubeugen oder die Folgen abzumildern. Fraunhofer gibt jedoch zu bedenken, dass die herkömmlichen Modelle aus Metall oder Polymeren beim Einsetzen das Endothel verletzen. Die Regeneration dieser Gewebeschicht dauere lange. Zudem bestehe ein erhöhtes Risiko für die Ausbildung von Thrombosen. Um Blutgerinnsel und damit Thrombosen im Stent zu verhindern, müssen Betroffene blutgerinnungshemmende Medikamente einnehmen.
Projekt INNOSTENT
Ein Team des Forschungsbereichs Life Science und Bioprozesse am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park um Dr. Anne Krüger-Genge, Dr. Jörg Bohrisch und Prof. Joachim Storsberg, hat daher gemeinsam mit Forschenden der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg BTU einen neuartigen, optimierten Stent entwickelt. Gefördert wird das Projekt INNOSTENT vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt BMFTR.
„Bisher gibt es in der Klinik kein Material, das Blutzellen davon abhält, sich aufgrund des geschädigten Endothels als Gerinnsel im Stent anzulagern. Hier setzen wir an“, erklärt Storsberg. „Wir nutzen die natürlichen antithrombogenen Eigenschaften einer gesunden Endothelschicht. Die spezielle Innenbeschichtung des Stents ermöglicht, dass Endothelzellen darauf schnell anwachsen“, so der Spezialist für Implantate. Die patentierte Beschichtung des Fraunhofer IAP enthält wachstumsfördernde Proteine, die speziell auf die Endothelzellen wirken – eine intakte Endothelschicht bildet sich schneller aus. Die Forschenden erwarten daher, dass das Risiko für das Auftreten von Thrombosen nach der Stent-Implantation signifikant geringer ist. Für Patientinnen und Patienten lasse sich damit im optimalen Fall die Einnahme von Blutverdünnern reduzieren, so die Hoffnungen der Forscherinnen und Forscher. Sei der Stent erst einmal von der schützenden Endothelschicht überzogen, nehme ihn der Körper nicht mehr als Fremdkörper wahr.
Material wird nach und nach abgebaut
Blutgefäße sind jedoch keine starren Gebilde: Sie besitzen die Fähigkeit, sich zu verengen und zu erweitern, um die Durchblutung von Organen und Geweben zu regulieren. Ist diese sogenannte Vasomotorik dauerhaft beeinträchtig, etwa durch einen starren Stent, könne das wiederum die Durchblutung stören. „Unser Stent besteht aus einem flexiblen Polymermaterial und beeinträchtigt die Vasomotorik kaum“, sagt Krüger-Genge. „Eine weitere Besonderheit ist, dass das Material vom Körper nach und nach abgebaut wird. So kann das Blutgefäß vollständig heilen. Herkömmliche Implantate bleiben dagegen dauerhaft als starre Stütze bestehen und können die Beweglichkeit des Gefäßes einschränken“, erklärt die Humanbiologin.
Erste Prototypen liegen bereits vor
Die Anforderungen an Material und Geometrie seien hoch. „Während der Stent nicht nur im Körper abbaubar, sondern auch möglichst flexibel sein soll, muss er gleichzeitig die notwendige Druckstabilität für die Gefäßstützung gewährleisten“, erklärt Materialwissenschaftler Bohrisch. „Innovative Herstellungstechnologie ist hierbei unverzichtbar. Durch die Kombination aus Materialentwicklung, angepasstem Spritzgussverfahren und Strukturierung mittels Kurzpuls-UV-Laser konnten wir eine aussichtsreiche 3D-Struktur realisieren.“
Die ersten Prototypen des neuartigen Stents liegen bereits vor, parallel dazu laufen im Labor weitere In-vitro Untersuchungen. Tests zur Hämokompatibilität werden an der BTU Cottbus-Senftenberg durchgeführt. Beim senetics Innovation Award 2025 auf dem Kooperationskongress Medizintechnik wurde das Team für das Erreichen der Innovationsstufe bereits ausgezeichnet.
Quelle: idw/Fraunhofer-Gesellschaft
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