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Einen Verband, der die Blutung aktiv stoppt, aber nicht mit der Wunde verklebt, dh leicht wieder abgezogen werden kann, ohne dass die Wunde wieder aufreißt, hat es noch nie gegeben. Forschende der ETH Zürich und der National University of Singapore haben nun eine solche Wundauflage entwickelt. Damit haben die Wissenschaftler erstmals die beiden Eigenschaften „blutabweisend“ und „gerinnungsfördernd“ in einem Material vereint.
Zürich / Schweiz - «So war das eigentlich nicht geplant, aber Wissenschaft funktioniert manchmal so: Man fängt an, eine Sache zu erforschen und landet woanders», sagt ETH-Professor Dimos Poulikakos. Zusammen mit Wissenschaftlern seiner Arbeitsgruppe und denen der National University of Singapore testete er verschiedene superhydrophobe Materialien – also solche, die wie Teflon Flüssigkeiten wie Wasser und Blut extrem gut abstoßen. Ziel war es, Beschichtungsmaterialien für Geräte zu finden, die mit Blut in Kontakt kommen, wie zum Beispiel Herz-Lungen-Maschinen oder Kunstherzen.
Eines der getesteten Materialien zeigte unerwartete Eigenschaften: Es war nicht nur blutabstoßend, sondern auch gerinnend. Das Material war daher zur Beschichtung einer Blutpumpe ungeeignet. Die Wissenschaftler erkannten jedoch schnell, dass sich dieses Material ideal als Wundauflage eignet.
Blutabweisend und gerinnungsfördernd sind zwei unterschiedliche Eigenschaften, die Wundauflagen gleichermaßen zu Gute kommen: Blutabweisende Wundauflagen saugen kein Blut auf, verkleben nicht mit der Wunde und lassen sich daher später leichter entfernen.
Gerinnende Substanzen und Materialien werden dagegen in der Medizin eingesetzt, um Blutungen möglichst schnell zu stillen. Materialien, die sowohl blutabweisend sind als auch die Blutgerinnung fördern, gab es bisher jedoch nicht. Wissenschaftler haben diese beiden Eigenschaften erstmals in einem Material vereint.
Mit dem neuen Material beschichteten die Forscher ein klassisches Baumwoll-Gaze-Gewebe – eine Mischung aus Silikon und Carbon-Nanofasern. In Labortests konnten die Wissenschaftler zeigen, dass Blut beim Kontakt mit der beschichteten Gaze innerhalb weniger Minuten gerinnt. Warum genau das neue Material die Blutgerinnung auslöst, ist noch unklar und Gegenstand weiterer Forschung. Die Wissenschaftler vermuten jedoch, dass die Carbonfasern dafür verantwortlich sind.
Die Forscher konnten auch zeigen, dass die beschichtete Gaze antibakteriell wirkt – denn Bakterien haften nicht gut an der Oberfläche. Auch in Tests mit Ratten bestätigten die Wissenschaftler die Wirksamkeit der neuen Wundauflage.
„Mit dem neuen superhydrophoben Material können Sie verhindern, dass die Wunde beim Verbandwechsel wieder aufreißt“, erklärt Athanasios Milionis, Postdoc in Poulikakos' Gruppe. „Denn das Aufreißen ist ein großes Problem, vor allem wegen der Ansteckungsgefahr – auch mit gefährlichen Krankenhauskeimen – die beim Verbandwechsel besonders ausgeprägt ist.“
Die zukünftigen Einsatzgebiete sind sehr breit gefächert: in der Notfallmedizin und Chirurgie zur Vermeidung größerer Blutverluste, aber auch als Heftpflaster im Haushalt und Erste-Hilfe-Set.
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Die ETH Zürich und die National University of Singapore haben das neue Material zum Patent angemeldet. Bevor es im Menschen eingesetzt werden kann, müssen die Forscher das Material weiterentwickeln und optimieren. Nach Ansicht der Wissenschaftler sind weitere Tests zunächst an anderen Tierarten, dann am Menschen notwendig, um die Unbedenklichkeit und Wirksamkeit nachzuweisen.
Referenzen: Li Z, Milionis A, Zheng Y Yee M, Codispoti L, Tan F, Poulikakos D, Yap CH: Superhydrophobe hämostatische Nanofaser-Komposite für schnelle Gerinnung und minimale Haftung. Nature Communications 2019, doi: 10.1038 / s41467-019-13512-8
* Dr. F. Bergamin: ETH Zürich, 8092 Zürich / Schweiz
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