Ein Mittel gegen Verwachsungen nach Bauchoperationen
Lana Kortenbrede hat sich in ihrer Dissertation „Fast room-temperature curing polyurethane-based hydrogels for medical applications“ mit der Entwicklung eines Hydrogel-Implantats beschäftigt. Die kooperative Promotion wurde von Prof. Dr. Marc Leimenstoll von der TH Köln und Prof. Dr. Axel Griesbeck von der Universität zu Köln betreut und im Verbund mit dem Unternehmen Covestro durchgeführt.
Frau Kortenbrede, wie erklären Sie Ihr Thema Ihren Nachbar*innen?
Nach Bauchoperationen entstehen häufig Verwachsungen zwischen der Bauchdecke und/oder Organen. Diese Verwachsungen bestehen aus Bindegewebszellen und Fibrin, einem körpereigenen Protein, das bei der Blutgerinnung entsteht und als natürlicher Klebstoff fungiert. Ziel meiner Arbeit war die Entwicklung eines schnell aushärtenden Zweikomponenten Hydrogel-Implantats, das nach einer Operation aufgetragen wird, um die Bildung von Verwachsungen zu verhindern. Das Material hemmt durch seine engmaschige dreidimensionale Vernetzung mechanisch das Einwachsen von Bindegewebszellen. Zudem ist es als abbaubares System konzipiert, um eine erneute Operation zu vermeiden.
Was haben Sie herausgefunden?
Ich konnte eine effektive chemische Vernetzungstechnologie etablieren, die eine Aushärtung des Hydrogels innerhalb von wenigen Sekunden ermöglicht. Dabei identifizierte ich spezifische Parameter wie den Feststoffgehalt oder die Anzahl an abbaubaren Gruppen im Netzwerk, die als Steuergrößen für bestimmte Eigenschaften des Hydrogels genutzt werden können. Ich konnte zeigen, dass das Netzwerk eine ausreichend kleine Maschenweite aufweist, um die Migration und Invasion von Zellen zu verhindern, also deren Ein- beziehungsweise Durchwachsen. Die Barrierefunktion blieb unter Laborbedingungen über einen Zeitraum von sieben Tagen stabil, obwohl die Maschenweite aufgrund des Abbauprozesses des Hydrogels zunahm.
Was begeistert Sie an Ihrem Thema?
In meiner Arbeit lag der Fokus auf chemischen und physikalischen Vernetzungstechnologien, der Synthese von Polymeren und Makromolekülen sowie der Materialcharakterisierung. Besonders faszinierend war die direkte Beobachtbarkeit chemischer Prozesse, bei denen theoretische Konzepte praktisch umgesetzt und in realen, sichtbaren Materialien veranschaulicht wurden. Es war beeindruckend, etablierten Theorien in ihrer praktischen Anwendung zu folgen.
Wie kann es mit Ihren Ergebnissen weitergehen?
Wir haben zahlreiche interessante Ergebnisse erzielt, die sich in der entsprechenden Veröffentlichung und einer Patentanmeldung widerspiegeln. Dennoch konnten nicht alle Herausforderungen, die während der Projektlaufzeit auftraten, vollständig gelöst werden. Diese ungelösten Aspekte stellen nun die Anknüpfpunkte dar, um das Projekt weiter voranzubringen und möglicherweise ein marktfähiges Produkt zu entwickeln.
Januar 2025
