Reparatur von geschädigtem Gewebe durch Hydrogelinjektion

Der Zaubertrick hinter dem schwammartigen Verhalten des Hydrogels sind speziell präparierte rote Blutkörperchen, die als Gerüst dienen. Die Zellen wurden so präpariert, dass Flüssigkeit aus den Zellen hinaus und wieder hinein diffundieren kann. Wird das Hydrogel zusammengedrückt, so wird die Flüssigkeit aus den Zellen hinausgepresst. Dabei reduziert sich das Volumen der gesamten Struktur. Lässt der Druck nach, so fliesst die Flüssigkeit zurück in das Zellinnere und das Gewebe schwillt makroskopisch an. Die Zellwände von roten Blutkörperchen sind enorm robust und deformieren sich reversibel unter Belastung. Das macht sie zu idealen Bausteinen für das zusammendrückbare Hydrogel.

Yasa erläutert weitere Vorteile ihres Hydrogels: “Diese Erfindung ist biokompatibel und biologisch abbaubar, da wir die roten Blutkörperchen des Patienten selbst nutzen können. Dies ist ein wichtiger Aspekt, denn das Hydrogel unterstützt die Regenerierung des Gewebes in der ersten Phase. Später zersetzt sich es langsam und macht Platz für das natürlich nachwachsende Gewebe."

Katzschmann sieht das auf roten Blutzellen basierende Hydrogel als eine Plattformtechnologie mit zahlreichen Anwendungen. Neben der Gewebebehandlung in der regenerativen Medizin kann das Hydrogel auch als System zur Verabreichung von Medikamenten dienen. Das Hydrogel lässt sich während der Polymerisierung mit Wirkstoffen beladen und kann dann lokal injiziert werden, wo die Behandlung notwendig ist. So wird eine weite Verteilung des Wirkstoffs im Körper vermieden und Nebenwirkungen möglicherweise reduziert. Ein langfristiges Ziel ist die Entwicklung von Soft-Robotern aus funktionalen Hydrogelen, die sich im Körper fortbewegen können. Katzschmann begrüsst die Rückmeldung der Industrie zu weiteren Anwendungen: “Wir sind offen für die Anwendung der Technologie in anderen Bereichen, für die Anpassung an unterschiedliche Wirkstoffträger und sehen auch andere Instrumente als Spritzen für die Darreichung.”