Materialien für einen niedrigthrombogenen Blutkreislauf (LTBC)

Oberflächen

Dialysepatientin

Materialien für einen niedrigthrombogenen Blutkreislauf (LTBC)

Kompetenzen:

  • Dialyse

    Medizintechnik

    Thrombolyse/Anti-Thrombogen

    Oberflächenfunktionalisierung

Koordinator:

  • Dr. Bernd Krause

    Gambro Dialysatoren GmbH

Projektlaufzeit:

01.02.2019 - 31.01.2022

Aufgaben im Projekt

Gambro Dialysatoren GmbH
Konzepte und Studien zur ionischen Anbindung von Heparin an funktionalisierte Dialyse-membranen sowie die physiko-chemische und biologische Charakterisierung von Materialien

HOT Screen GmbH
Etablierung und Einsatz eines komplexen Kulturmodells zur Charakterisierung immunologischer Effekte funktionalisierter Dialysemembranen

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Biofunktionalisierung mittels Ankerpolymeren, Konzeptstudien zur Anlagerung und Anbindung von Heparin oder synthetischen Thrombininhibitoren

DWI – Leibniz-Institut für interaktive Materialien e.V.
Konzepte zur Herstellung von funktionalisierten Membranen und zur Immobilisierung von anti-thrombogenen Wirkstoffen auf Membranen für dialytische Anwendungen

Beschreibung

Heparin-freie Dialyse durch bioaktive Modifikationen von Dialysemembranen

Weltweit sind derzeit etwa zwei Millionen Menschen aufgrund einer terminalen Niereninsuffizienz auf die Hämodialyse („Blutwäsche“) als lebenserhaltende Nierenersatztherapie angewiesen. Dabei wird das Blut in der Regel dreimal pro Woche für mehrere Stunden außerhalb des Körpers (extrakorporal) gereinigt, indem es durch einen Dialysator („künstliche Niere“) gepumpt wird. Dort erfolgt die Abtrennung von Wasser und Giftstoffen aus dem Blut mithilfe von Hohlfasermembranen.Trotz erheblicher Fortschritte in Bezug auf die Verträglichkeit der verwendeten Materialien in den vergangenen Jahrzehnten ist bei jeder Behandlung eine Verabreichung von gerinnungshemmenden Medikamenten wie Heparin erforderlich, um einer Gerinnung des Blutes und der damit verbundenen Blockierung des extrakorporalen Blutkreislaufsystems (durch Thrombosen) vorzubeugen. Mit dieser notwendigen Gabe sind jedoch auch einige Nachteile sowie mögliche Komplikationen sowohl für die Patienten als auch für die Dialyseanbieter verbunden.

Dialysepatientin
Abbildung: Dialysepatientin, Quelle: Gambro Dialysatoren GmbH

Ziel dieses Projektes ist daher die Erforschung neuer Modifikationen von Biomaterialien, die an die Oberfläche von extrakorporalen Blutbehandlungssystemen aufgebracht werden können. So soll eine heparinreduzierte oder sogar eine heparinfreie Behandlung für eine Vielzahl der Hämodialysepatienten ermöglicht werden. Der Hauptfokus im Projekt liegt auf der Modifikation der Dialysemembranen mit entsprechenden Polymer-Wirkstoff-Kombinationen. Das spiegelt die Tatsache wider, dass die Hohlfasermembranen den Löwenanteil der blutkontaktierenden Oberfläche bei einer Hämodialyse repräsentieren. Darüber hinaus werden aber auch ganzheitliche Konzepte für einen niederthrombogenen extrakorporalen Blutkreislauf (low thrombogenic blood circuit) evaluiert.

In den bisherigen umfangreichen Konzeptstudien im Verbundprojekt konnten so einige erfolgsversprechende Optionen erarbeitet werden. Diese werden nun in den folgenden Monaten des Vorhabens hinsichtlich ihrer technischen, biologischen und wirtschaftlichen Eignung untersucht.

Die aus diesem Projekt resultierenden Materialinnovationen sollen Dialysebehandlungen ohne den zusätzlichen Einsatz von Gerinnungshemmern wie Heparin erlauben. Die Lebensqualität von Dialysepatienten würde sich durch diese Therapiemöglichkeit aufgrund von z.B. geringerem Blutungsrisiko, verringerter Wahrscheinlichkeit von Unverträglichkeitsreaktionen sowie reduzierten Wartezeiten deutlich verbessern. Nicht unerwähnt bleiben sollte die signifikante Reduktion der Ausgaben auf Seiten der Gesundheitssysteme, die durch eine derartige Dialysetherapie erreicht werden kann.

 

 

Projektpartner

Gambro Dialysatoren GmbH
FKZ: 13XP5075A

HOT Screen GmbH
FKZ: 13XP5075B

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
FKZ: 13XP5075C

DWI – Leibniz-Institut für interaktive Materialien e.V.
FKZ: 13XP5075D