Interner Verletzungs-Versiegelungs-Patch: 5 Schlüsselerkenntnisse für minimalinvasive Chirurgie

Wer

Viele Operationen werden heute via minimalinvasiver Verfahren durchgeführt, bei denen ein kleiner Schnitt gemacht und Miniaturkameras und chirurgische Werkzeuge durch den Körper geführt werden, um Tumore zu entfernen und geschädigte Gewebe und Organe zu reparieren. Während viele Verfahren so durchgeführt werden können, stehen Chirurgen vor Herausforderungen beim Verschließen interner Wunden und Risse.

Was

Ein neuer medizinischer Patch kann um minimalinvasive chirurgische Werkzeuge gefaltet und durch Atemwege, Därme und andere enge Räume geliefert werden, um interne Verletzungen zu flicken. Der Patch ähnelt einem faltbaren, papierartigen Film im trockenen Zustand. Bei Kontakt mit feuchten Geweben oder Organen verwandelt er sich in ein dehnbares Gel – ähnlich einer Kontaktlinse – und kann an einer Verletzungsstelle haften. Das Band ist so konzipiert, dass es Kontamination widersteht, wenn es Bakterien und Körperflüssigkeiten ausgesetzt ist. Über Zeit kann der Patch sicher biologisch abgebaut werden. Der dreilagige Patch besteht aus einer Mittelschicht aus Bioklebstoff auf Hydrogelbasis, eingebettet in Verbindungen namens NHS-Ester. Die untere Schicht besteht aus einem Material, das mit Silikonöl beschichtet ist, das als temporäres Schmiermittel für den Klebstoff wirkt und verhindert, dass er an anderen Oberflächen haftet, während er durch den Körper wandert. Die obere Schicht ist ein Elastomerfilm, eingebettet mit zwitterionischen Polymeren – Molekülketten aus positiven und negativen Ionen, die umgebende Wassermoleküle an die Elastomer-Oberfläche anziehen. So bildet die nach außen gerichtete Schicht des Klebstoffs eine wasserbasierte Haut, eine Barriere gegen Bakterien und andere Kontaminanten. Origami-inspirierte Techniken wurden genutzt, um den Klebstoff um Instrumente zu falten, die häufig in minimalinvasiven Operationen verwendet werden, wie Ballonkatheter und chirurgische Klammernahtgeräte.

Wo

Massachusetts Institute of Technology, Cambridge

Warum

Bioklebstoffe, die derzeit in minimalinvasiven Operationen verwendet werden, sind meist als biologisch abbaubare Flüssigkeiten und Klebstoffe verfügbar, die über geschädigte Gewebe verteilt werden können. Wenn diese Klebstoffe aushärten, können sie über der weicheren darunterliegenden Oberfläche steif werden und eine unvollkommene Dichtung erzeugen. Blut und andere biologische Flüssigkeiten können Klebstoffe auch kontaminieren und erfolgreiche Haftung an der Verletzungsstelle verhindern. Klebstoffe können auch weggespült werden, bevor eine Verletzung vollständig verheilt ist, und nach Applikation Entzündungen und Narbengewebebildung verursachen.

Wann

Die Forscher arbeiten mit Klinikern und Chirurgen zusammen, um das Design für den chirurgischen Einsatz zu optimieren, und sie envisionieren, dass der neue Bioklebstoff via minimalinvasive chirurgische Werkzeuge, bedient von einem Chirurgen entweder direkt oder ferngesteuert via medizinischem Roboter, verabreicht werden könnte. Der Bioklebstoff könnte in vorgefalzten Konfigurationen hergestellt werden, die Chirurgen leicht um minimalinvasive Instrumente sowie auf Werkzeuge passen können, die aktuell in robotischer Chirurgie verwendet werden.

Kontakt: Jim Freedman, Associate Director, Technology Licensing Office, MIT, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; 617-253-6966 oder besuchen Sie hier.