Polymer auf Implantaten gegen Blutgerinnsel
Zwitterionen verhindern mit Wasserfilm das Anhaften von Proteinen und folglich Erkrankungen
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Implantat: Neue Beschichtung verhindert Ablagerungen (Foto: sydney.edu.au) |
Sydney (pte009/19.02.2025/10:30)
Forscher der University of Sydney setzen sogenannte Zwitterionen zur Herstellung von Materialien ein, die verhindern könnten, dass sich in medizinischen Geräten und Implantaten Blutgerinnsel bilden. Bei diesen Zwitterionen handelt es sich um Makromoleküle, die in menschlichen Zellen vorkommen. 2021 waren allein in Australien bis zu 600.000 Patienten mit einer Herzklappenerkrankung auf künstliche Herzklappen und Stents angewiesen.
Zwitterionen sind neutral
Der Einsatz von Materialien, die mit Zwitterionen überzogen sind, soll nicht nur das Risiko von Blutgerinnseln verringern, sondern auch die Haltbarkeit von Herzklappen und anderen medizinischen Implantaten verlängern. Zwitterionen sind als Molekül insofern bemerkenswert, als dass sie gleichzeitig positiv und negativ, in Summe also neutral sind. Zudem verbinden sie sich sehr wirkungsvoll mit Wassermolekülen.
Als Teil der Zellmembrane produzieren Zwitterionen einen dünnen Wasserfilm. Sie stellen damit sicher, dass Blut und andere Proteine sicher durch das Herz und andere Organe gelangen, ohne dass sie an anderen Oberflächen anhaften. Jetzt haben die Wissenschaftler aus diesen Zwitterionen eine Beschichtung entwickelt, die auf Bereiche eines Materials aufgebracht wird und nur wenige Nanometer dick ist.
Noch viele Fragen offen
Die Forscher arbeiten bereits an neuen Formulierungen, die sich chemisch auf die Oberflächen aller Implantate aufbringen lassen. Ziel ist es, deren Interaktion mit dem Blut zu verringern. Eines der größten Probleme ist, wie groß die perfekte Menge der benötigten Zwitterionen tatsächlich ist. Laut "Cell Biomaterials" sind derzeit noch viele Fragen offen. Dazu gehört auch, wie dick der Überzug für die Transplantate sein muss oder welche Konzentration das beste Ergebnis erzielt.
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