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System zur Abgabe von Klebstoff zur Abdichtung von Defekten in gebrochenen Blutgefäßen

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Ein Forscherteam unter der Leitung der Nanyang Technological University, Singapur (NTU Singapur) hat ein Gerät entwickelt, das eine schnellere und weniger invasive Möglichkeit bietet, Risse und Löcher in Blutgefäßen abzudichten. Dazu wird ein elektrisch aktiviertes Klebepflaster verwendet, das über einen minimalinvasiven Ballonkatheter aufgebracht wird.

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Dieses Gerät könnte möglicherweise die Notwendigkeit einer offenen oder Schlüsselloch-Chirurgie ersetzen, um innere Blutgefäßdefekte zu flicken oder zu vernähen. Nach dem Einführen des Katheters in ein entsprechendes Blutgefäß kann das Klebepflaster - Spitzname "Voltaglue" - durch den Körper an die Stelle geführt werden, an der sich der Riss befindet, und dann über einziehbare Elektroden aktiviert werden, um ihn in wenigen Minuten zu verkleben - und das alles ohne einen einzigen chirurgischen Schnitt.

Das von Wissenschaftlern der NTU und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) patentierte Voltaglue ist ein neuartiger Klebstoff, der in nasser Umgebung funktioniert und aushärtet, wenn eine Spannung angelegt wird.

Das Kathetergerät, das Voltaglue einsetzt, wurde gemeinsam von Associate Professor Terry Steele von der NTU School of Materials Science and Engineering, der ehemaligen NTU-Doktorandin Dr. Manisha Singh, die jetzt am MIT arbeitet, und Associate Professor Ellen Roche vom Department of Mechanical Engineering und Institute for Medical Engineering and Science am MIT, USA, entwickelt.

Ihre Forschung wurde im April in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht. Assoc Prof Steele sagte: "Das von uns entwickelte System ist möglicherweise die Antwort auf den derzeit ungedeckten medizinischen Bedarf an einer minimal-invasiven Technik zur Reparatur von arteriovenösen Fisteln (eine abnormale Verbindung zwischen einer Arterie und einer Vene) oder vaskulären Lecks, ohne dass eine offene Operation erforderlich ist. Mit Voltaglue und dem Kathetergerät eröffnen wir die Möglichkeit, keine chirurgischen Schnitte machen zu müssen, um etwas im Inneren zu flicken - wir können ein katheterbasiertes Gerät hindurchschicken, um die Aufgabe zu erledigen."

Das Kathetersystem setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Dem Klebepflaster mit Voltaglue, genannt ePATCH, das auf den Ballon des Katheters aufgebracht wird, und einem modifizierten Katheter mit einziehbaren Drähten, die elektrischen Strom führen, genannt CATRE.

Der Katheter ist für den Einsatz in Gefäßen mit einer Größe von 7,5 bis 30 mm ausgelegt und eignet sich somit für die Versiegelung von Defekten in Organen und Gefäßen wie der Aorta, dem Darm und der Speiseröhre.

Sowohl Voltaglue als auch der Patch bestehen aus bioresorbierbarem Material, das vollständig abbaubar ist und sich nach einigen Wochen auflöst.

Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich der Katheter für potenzielle Anwendungen wie Gefäßtransplantationen, ein gängiges chirurgisches Verfahren zur Umleitung des Blutflusses von einem Bereich in einen anderen, oder zum Abschotten des Blutflusses zu Tumoren, um diese abzutöten.

In einem unabhängigen Kommentar zu dieser Innovation sagte Associate Professor Andrew Chin, Senior Consultant in der Abteilung für Hand- und rekonstruktive Mikrochirurgie am Singapore General Hospital: "Die klinische Anwendung dieses Geräts zur Verabreichung von Bio-Klebstoff hat ein enormes Potenzial, nicht nur für vaskuläre Anastomosen (Gefäßverbindungen), sondern auch für die Fixierung von anderem Weichgewebe, was die Zeit, die zum jetzigen Zeitpunkt für die Verwendung von Nahtmaterial benötigt wird, erheblich verkürzt."

Auf der Grundlage ihrer Erkenntnisse können sich die Forscher vorstellen, dass das Kathetergerät eines Tages verwendet werden könnte, um Flicken zur Reparatur von Geburtsfehlern wie Löchern in der Herzwand zu liefern.

Das Forschungsteam hat ein gemeinsames Patent für dieses Gerät angemeldet, das sich das MIT und NTUitive, die Innovations- und Unternehmensgesellschaft der NTU, teilen.