Wundheilung beschleunigt: Neues Pflaster weist Bakterien ab und hemmt Entzündungen

Forschende haben multifunktionales Pflaster zur Wundheilung entwickelt

Weltweit wird an der Entwicklung neuer Pflaster gearbeitet, die die Wundheilung verbessern. Forschende aus Deutschland haben hier nun einen großen Fortschritt erzielt. Sie haben einen Film aus Biomolekülen entwickelt, der auf sensiblem Gewebe haftet und Wirkstoffe freisetzt.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) haben einen Film entwickelt, der Wunden nicht nur wie ein Pflaster schützt, sondern die Wundheilung beschleunigt, Bakterien abweist, Entzündungen hemmt, Wirkstoffe zielgerichtet freisetzt und sich zuletzt von selbst auflöst. Über das neue multifunktionale Pflaster wird in der Fachzeitschrift „Advanced Functional Materials“ berichtet.

Vielversprechende Ergebnisse

Bei kleineren Schürfwunden auf der Haut leisten konventionelle Pflaster zwar gute Dienste, doch bei Verletzungen von Weichgewebe wie der Zunge oder sensiblen Oberflächen wie dem Darm wird es schwieriger, heißt es in einer aktuellen Mitteilung der TUM.

Welches Material hält dort, ohne das Gewebe darum zu beschädigen oder an angrenzenden Stellen zu haften? Und wie lassen sich dort Wunden vor äußeren Einflüssen und Bakterien schützen? Welche Substanz ermöglicht es den Zellen, sich darunter zu regenerieren, und baut sich anschließend rückstandsfrei ab?

Trotz Entwicklungsfortschritten bei einzelnen Anforderungen, bleibt die Kombination möglichst vieler Eigenschaften noch immer eine Herausforderung. Ein Team um Oliver Lieleg, Professor für Biomechanik an der TUM, hat einen Film zur Wundheilung entwickelt, der im Vergleich zu ähnlichen Entwicklungen besonders vielfältige Eigenschaften vereint.

Dieses neuartige Pflaster aus Biomolekülen lieferte in der kürzlich veröffentlichten Studie schon vielversprechende Ergebnisse und wird noch weiter getestet und entwickelt.

Pflaster haftet auch auf feuchtem Gewebe

„Der dünne, flexible Film kann im trockenen Zustand mit der Pinzette angehoben und auf der Wunde platziert werden. Bei Kontakt mit feuchtem Gewebe wird die Unterseite gelartig und klebrig. So haftet der Film von selbst, ohne zusätzliche Fixierung, am Gewebe“, erläutert Ceren Kimna, Erstautorin der Studie.

Das Forschungsteam konnte zeigen, dass diese Pflaster aus Biomolekülen auch auf glatten Oberflächen wie Knorpeln und feuchtem Gewebe wie der Zunge gut haften. Sie schädigten dabei das darunterliegende Gewebe nicht. Und die Abdeckung mit dem Film beschleunigte die Wundheilung auf der Haut sogar.

Wie es in der Mitteilung heißt, war ein besonderes Ziel bei der Entwicklung, dass sich die Materialkombination nach mehreren Tagen und erfolgter Wundheilung von selbst rückstandsfrei abbaut. Dies konnten die Forscherinnen und Forscher bei ihren Versuchen anhand hochauflösender Mikroskopieaufnahmen bestätigen.

Antibakteriell und entzündungshemmend

Den Angaben zufolge ist der Film aus zwei Lagen aufgebaut. Dadurch konnten die Forschenden jede Seite so gestalten, dass sie spezielle Anforderungen erfüllt. Die obere Seite besteht demnach aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff, der dem dünnen Film Stabilität verleiht, und sogenannten Mucinen.

„Mucine sind Moleküle, die natürlicherweise auf Schleimhäuten vorkommen. Wir haben sie nun erstmalig für pflasterartige Filme eingesetzt. Hier übernehmen sie besonders wichtige Eigenschaften für den biologischen Schutz der Wunde. Sie wirken antibakteriell, hemmen Entzündungen und hindern unerwünschte Zellen daran, sich in der Wunde anzusiedeln“, erläutert Professor Lieleg, der diese Moleküle bereits seit über einem Jahrzehnt erforscht.

Die Unterseite des Films enthält Hyaluronsäure, ein Material, das für seine wasserbindenden sowie wundheilungsfördernden Eigenschaften bekannt ist. Chemisch daran geknüpft sind Moleküle, welche bei Kontakt mit Feuchtigkeit klebrig werden, so dass der Film selbständig am Gewebe haftet.

Bei Bedarf können auch Wirkstoffe wie beispielsweise Antibiotika in die untere Schicht integriert werden. Durch den zweilagigen Aufbau werden die Wirkstoffe bei der Anwendung gezielt nur in eine Richtung, nämlich zur Wunde hin, abgegeben.

Verträglichkeit wird weiter erforscht

Die neue Materialkombination wurde bisher auf verschiedenen tierischen Gewebeproben getestet. Zudem konnten die Forschenden die beschleunigte Wundheilung bereits im Tierversuch zeigen, ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur klinischen Anwendung.

In weiteren Studien wird die Verträglichkeit des Pflasters für einen zukünftigen potentiellen Einsatz bei Patientinnen und Patienten erforscht.

Die Pflaster könnten in Zukunft für spezielle Anwendungsfälle und bestimmte Typen von Gewebe optimiert werden.

Dadurch, dass sie sich bei Feuchtigkeit nach und nach von selbst rückstandsfrei auflösen, könnten sie bei Operationen zum Einsatz kommen, um Wunden im Körperinneren zu schützen, zu denen man – zum Beispiel nach dem Verschließen durch Nähen – keinen Zugang mehr hat. (ad)