Stents sind medizinische Implantate, die verhindern sollen, dass sich beispielsweise eine Arterie nach einem Eingriff erneut verengt. Doch ein Problem der Stents ist ihre Verträglichkeit mit dem biologischen Gewebe. Im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) wurde nun ein neues Verfahren entwickelt, mit dem die Oberfläche metallischer Stents extrem nanoporös wird: Millionen von Nano-Bläschen bieten für einen längeren Zeitraum als bisher ein sehr großes Speichervolumen für medikamentöse Wirkstoffe, womit Abstoßungsreaktionen weitgehend verhindert werden sollen.
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Bei Gefäß-Stents handelt es sich um ein kleines Gittergerüst in Röhrchenform aus Metall oder Kunststoff. Doch bei etwa 20 bis 30 Prozent der Patienten führen Abstoßungsreaktionen dazu, dass solche Gefäß-Stents regelrecht zuwuchern. Seit Ende der 1990er Jahre gibt es deshalb eine Weiterentwicklung für die Verwendung von Gefäßstents, die mit verschiedenen Substanzen beschichtet sind. Ein solcher „drug eluting stent“ setzt kleine Mengen bestimmter Arzneistoffe frei, die die Zellneubildung hemmen. Besonders wirksam ist der Einsatz Medikamente-freisetzender Stents bei Diabetikern. Sie stellen bis zu 30 Prozent der interventionell behandelten Koronarpatienten dar und gelten als Hochrisikopatienten für erneute Verengungen.
Skelett aus Nano-Bläschen
Physiker und Chemiker im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf entwickelten nun eine neuartige Methode, um extrem kleine Poren von einigen zehn bis einigen hundert Nanometern Durchmesser – ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter – in großer Menge in der Oberfläche von Edelstählen zu erzeugen. Natalia Shevchenko und Andreas Kolitsch aus dem Ionenstrahlzentrum des FZD beschießen dazu die Oberfläche eines Stent allseitig mit einem sehr hohen Fluss von Edelgas-Ionen und erzeugen damit im Material unter der Oberfläche ein Skelett aus Nano-Bläschen. Mit Hilfe der Ionenenergie, der Menge der implantierten Ionen und der Temperatur während des Prozesses kann die erwünschte Porösität, Porengröße und -tiefe exakt eingestellt werden.
In diese nano-poröse Hohlraumstruktur an der Edelstahloberfläche können hochwirksame Arzneimittel zur bioverträglichen Implantation der Stents in den menschlichen Körper in wesentlich größerer Menge und somit für längere Zeiten deponiert werden. Die im FZD entwickelte Methode wird von der Boston Scientific Corporation als Plattform- Technologie für die nächste Generation von „drug-eluting stents“ gewertet. Entsprechend haben das Forschungszentrum Dresden-Rossendorf und die Boston Scientific Corporation Kooperationsverträge und gemeinsame Patente unterzeichnet. Ziel der Forschung ist die Weiterentwicklung und die industrielle Etablierung des Verfahrens.
(idw – Forschungszentrum Dresden-Rossendorf, 10.05.2007 – AHE)
