Oberfläche von Implantaten soll optimiert werden

Durch die mikroskopisch kleinen Unebenheiten ähneln die Implantate stärker der Beschaffenheit des natürlichen Gewebes und werden daher von den Zellen besser akzeptiert, erklären Dr. Thomas Webster und Dr. Karen Haberstroh von der Brown University in Providence das Phänomen. Sie hoffen, mithilfe dieser Entdeckung unter anderem besser verträgliche Gefäßimplantate herstellen zu können, wie die Universität berichtet. Webster und Haberstroh konzentrierten sich bei ihren Tests auf künstliche Blutgefäße und Gefäß-Stents.

Vorbild ist das Endothel mit seiner rauen Oberfläche

Das Problem bei solchen Implantaten: Häufig werden sie im Lauf der Zeit vom Muskelanteil der Blutgefäße um sie herum überwuchert und dabei so stark zusammengedrückt, dass sie ihre Funktion nicht mehr erfüllen können. Zwar wurden in den vergangenen Jahren wirkstoffbeschichtete Implantate entwickelt, die diesem Prozess entgegenwirken sollen, ihr Erfolg war jedoch nicht so groß wie erwartet.

Anstatt nun die Reaktion des Körpers auf die fremden Materialien zu bekämpfen, entschieden sich Haberstroh und Webster, diese verträglicher zu machen. Ihr Vorbild dabei war die Struktur eines natürlichen Blutgefäßes mit seinem Endothel, das mikroskopisch kleine Unebenheiten aufweist.

Tatsächlich beobachteten die Wissenschaftler, dass sich die Endothelzellen sehr viel bereitwilliger auf Materialien mit ähnlichen Unebenheiten ansiedelten als auf den herkömmlichen glatten Oberflächen. Der Vorteil: Waren die Implantate einmal von Endothelzellen bedeckt, verhielten sich die Muskelzellen der Gefäße genauso, als hätten sie natürliches Gewebe vor sich, und wucherten nicht.

Diesen Effekt entdeckten die Wissenschaftler in ihren Experimenten sowohl bei Kunststoff als auch bei Titan. Die Forscher wollen jetzt ihre strukturierten Implantate im Tierversuch überprüfen.