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
Konzept zur ionischen Anbindung von Heparin an Dialysemembranen, physiko-chemische und biologische Charakterisierung von Materialien

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

Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Biofunktionalisierung mittels Ankerpolymeren

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

Beschreibung

Dialyse ohne Thromboserisiko 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 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 Jahren 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. Die wiederholte Gabe hoher Dosen ist jedoch mit Langzeitkomplikationen verbunden. Bei bestimmten Patientengruppen ist die Heparingabe grundsätzlich nicht möglich.
Ziel dieses Projektes ist daher die Erforschung neuer Modifikationen von Biomaterialien, die an die Oberfläche von extrakorporalen Blutbehandlungssystemen – insbesondere von Hämodialysesystemen, und hier vor allem Dialysemembranen – aufgebracht werden können. Sie sollen dort ohne Abgabe von Heparin oder sogar gänzlich heparinfrei in der Lage sein, eine Thrombosenbildung zu verhindern.

Dialysepatientin
Abbildung: Dialysepatientin, Quelle: Gambro Dialysatoren GmbH

Dies soll durch die Modifikation der Dialysemembranen mit Polymer-Wirkstoff-Kombinationen erreicht werden. Wichtige Ansätze sind dabei neue Polymerbeschichtungen und Polymere, die eine Anbindung von gerinnungshemmenden Substanzen an Materialien erlauben, die in Dialysekreisläufen verwendet werden. Davon ausgehend sollen ganzheitliche Konzepte für den gesamten extrakorporalen Blutkreislauf evaluiert werden.


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