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13.08.2021

Neuer Wundverschluss nach Vorbild des Seepocken-Klebers

Inspiriert von der klebrigen Substanz, mit der Seepocken an Felsen haften, haben US-Forscher einen Wundverschluss entwickelt, der verletztes Gewebe versiegelt und Blutungen stoppt.
Seepocken können auf nassen Untergründen haftenen

Inspiriert von der klebrigen Substanz, mit der Seepocken an Felsen haften, haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) einen Wundverschluss entwickelt, der verletztes Gewebe versiegeln und Blutungen stoppen kann.

Die neue Paste haftet auch auf blutbedeckten Oberflächen und bildet innerhalb von etwa 15 Sekunden nach dem Auftragen eine dichte Versiegelung. Ein solcher Kleber könnte eine viel effektivere Möglichkeit bieten, traumatische Verletzungen zu behandeln und Blutungen während der Operation zu kontrollieren, sagen die Forscher.

Seepocke haftet auf nassem und schmutzigem Untergrund

Blutungen rasch zu stoppen sei nach wie vor ein Problem, sagt Xuanhe Zhao, Professor für Maschinenbau am MIT und einer der leitenden Autoren der Studie, die im Fachmagazin Nature Biomedical Engineering erschien. Häufig werden Nähte verwendet, aber das ist ein zeitaufwändiger Prozess, den Ersthelfer in einer Notfallsituation nicht durchführen können.

Die Seepocke ist ein kleines Krebstier, das sich an Felsen, Schiffsrümpfen und sogar auf der Haut von Walen festsetzt. Diese Oberflächen sind nass und oft schmutzig - Bedingungen, die die Haftung erschweren. "Das ist sehr interessant, denn um blutendes Gewebe zu versiegeln, muss man nicht nur mit Feuchtigkeit, sondern auch mit der Kontamination durch das austretende Blut kämpfen", so Studien-Autor Hyunwoo Yuk.

 

Seepocken-Kleber weist Wasser und Dreck ab

Die Forscher analysierten den Seepocken-Kleber: Die Proteinmoleküle, die den Seepocken helfen, an Oberflächen zu haften, werden in einem Öl suspendiert, das Wasser und alle auf der Oberfläche befindlichen Verunreinigungen abweist, so dass die Klebeproteine fest an der Oberfläche haften können.

Das MIT-Team beschloss, diesen Klebstoff nachzuahmen, indem es einen zuvor entwickelten Klebstoff adaptierte. Dieser besteht aus dem Polymer Polyacrylsäure und einer organischen Verbindung namens NHS-Ester, die für Haftung sorgen, und Chitosan, einem Zucker, der das Material stärkt. Die Forscher froren Platten dieses Materials ein, zermahlten es zu Mikropartikeln und suspendierten diese Partikel dann in medizinischem Silikonöl.

Wundverschluss nach Vorbild des Seepocken-Klebers

Wenn die resultierende Paste auf eine nasse Oberfläche wie blutbedecktes Gewebe aufgetragen wird, weist das Öl das Blut und andere möglicherweise vorhandene Substanzen ab, wodurch sich die klebenden Mikropartikel vernetzen und eine dichte Abdichtung über der Wunde bilden.

Innerhalb von 15 bis 30 Sekunden nach dem Auftragen mit leichtem Druck wird der Wundverschluss nach Vorbild des Seepocken-Klebers fest und stoppt die Blutung, wie die Forscher in Tests an Ratten zeigten.

Neuer Wundverschluss stoppt auch Blutungen in der Leber

In Tests an Schweinen fand ein Team um Christoph Nabzdyk, Herzanästhesist und Intensivmediziner an der Mayo Clinic in Rochester, heraus, dass der Kleber Blutungen in der Leber stoppen konnte und schneller und effektiver wirkte als die handelsüblichen Hämostatika. Es funktionierte sogar, wenn den Schweinen Blutverdünner (Heparin) verabreicht wurden, damit das Blut nicht spontan Blutgerinnsel bildete.

Ihre Studien zeigten, dass die Versiegelung mehrere Wochen lang intakt bleibt, dem Gewebe die Zeit zur Selbstheilung gibt und dass der Kleber kaum Entzündungen hervorruft. Der Kleber wird über Monate langsam im Körper resorbiert. Er kann auch früher durch Auftragen einer Lösung entfernt werden, wenn Chirurgen nach dem ersten Auftragen die Wunde nachversorgen müssen. Die Forscher planen nun, den Kleber an größeren Wunden zu testen.

Foto: Adobe Stock/IrkIngwer

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