2. September 2019

Besser verträgliche Stents schützen vor Verschluss von Blutgefäßen

Verengen Ablagerungen die Blutgefäße, setzen Mediziner Stents ein: Sie sollen die verstopften Passagen weiten. Doch mitunter wehrt sich das Immunsystem des Patienten gegen diese Implantate. Es kann zu Fremdkörperreaktionen kommen. Durch optimierte Beschichtungen konnten Dresdner Fraunhofer-Forschende gemeinsam mit Projektpartnern die Bioverträglichkeit der Stents nun deutlich verbessern.

Sind Blutgefäße durch Ablagerungen verstopft, drohen Herzinfarkt oder Schlaganfall. Ärzte setzen daher Stents in die betroffenen Gefäße ein: Feine, röhrenförmige Geflechte aus Edelstahl, die nach dem Einsetzen aufgedehnt werden und die Blutbahn offen halten. Bei etwa einem Viertel der Patienten treten jedoch durch eine Immunantwort Abwehrreaktionen auf – etwa Entzündungen, eine Abstoßung des Fremdkörpers oder die Anlagerung von Gewebe. Diese Körperreaktionen führen dazu, dass sich das behandelte Blutgefäß leichter wieder verschließt. Hersteller gehen daher dazu über, die Stents zu beschichten und ihre Verträglichkeit auf diese Weise zu erhöhen. Das geschieht beispielsweise mit Titanoxinitrid, einer Beschichtung aus Titan, Sauerstoff und Stickstoff. Das Problem: Die Schichten gelingen nicht immer. Mitunter weisen sie Lücken auf. Hinzu kommt, dass die Beschichtung nicht an allen Stellen gleich dick ist. Die Beschichtungen senken zwar das Risiko von Fremdkörperreaktionen, gänzlich ausschließen können sie solche Komplikationen jedoch noch nicht.

Optimierte Beschichtung
Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS optimierte die Stent-Beschichtungen und verbessert damit deutlich deren Biokompatibilität. Das von deutscher Seite vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderte Verbundprojekt wurde gemeinsam mit dem polnischen Stenthersteller Balton, der russischen Firma VIP Technologies und der University POLITEHNICA of Bucharest realisiert. „Die Biokompatibilität hängt von zahlreichen Werkstoffparametern ab – unter anderem von der Oberflächenrauigkeit, Benetzbarkeit und der chemischen Zusammensetzung der Beschichtung“, erläutert Dr. Natalia Beshchasna, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IKTS und Leiterin des Projekts. „Diese Parameter konnten wir gezielt anpassen, indem wir den Abscheidungsprozess technologisch weiterentwickelten. Das verbessert die Verträglichkeit der Stents. Es gelang, die Bedeckungsrate der Stents mit der Beschichtung um zehn Prozent zu steigern. Statt bei 80 Prozent liegt sie nun bei 90 Prozent.“

Das war keine einfache Aufgabe, da die Außenoberfläche der Stents gewebekompatibel, die Innenoberfläche hingegen blutkompatibel sein muss. Zudem muss die Schicht an allen Ecken und Kanten des Drahtgeflechts gleich dick und elastisch sein, damit der Stent ohne Beschädigung der Schicht in der Blutbahn aufgedehnt werden kann

Lesen Sie mehr zur Stent-Forschung in den Fraunhofer-Mitteilungen. Darin erfahren sie mehr zur chemischen Zusammensetzung und den Belastungstests, denen die Beschichtung durch vorbeiströmendes Blut standhalten musste.

Foto ©Fraunhofer IKTS: Mit Titanoxinitrid beschichteter Stent.

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