Trotz der jüngsten Fortschritte bei der Sekundärprävention und der Einführung weniger invasiver Interventionen wie der perkutanen transluminalen Angioplastie ist der chirurgische Gefäßersatz eine wichtige therapeutische Option bei der Behandlung von ischämischen Herz- und peripheren Gefäßerkrankungen.
Autologe Gefäßtransplantate, die derzeit das am besten geeignete Ersatzmaterial für verschlossene kleinkalibrige Blutgefäße darstellen, sind aufgrund von Begleiterkrankungen oder früherer Verwendung oft nicht verfügbar. Obwohl in den letzten Jahrzehnten intensiv geforscht wurde, um die Offenheitsraten synthetischer Gefäßimplantate durch den Einsatz neuer Biomaterialien und Oberflächenmodifikationen zu verbessern, können diese Ersatzmaterialien bisher nicht mit der Leistung von patienteneigenem Gewebe mithalten. In unserer Forschungsgruppe versuchen wir, durch verschiedene Strategien kleinlumige Gefäßprothesen mit verbesserter Langzeitfunktion zu entwickeln.
Laufende Projekte
Die derzeit verfügbaren synthetischen Prothesen aus Dacron oder ePTFE zeigen hervorragende Langzeitergebnisse bei der Rekonstruktion großkalibriger Arterien. Kleinkalibrige Implantate versagen jedoch häufig aufgrund ihrer Oberflächenthrombogenität bei Anwendung in Blutgefäßen mit geringem Blutfluss. Eine weitere Einschränkung für eine erfolgreiche Langzeitanwendung von synthetischen Gefäßprothesen ist die Entwicklung einer Intimahyperplasie aufgrund unterschiedlicher biomechanischer Eigenschaften von Implantat und Aufnahmegefäß in Patientin und Patienten.
Unsere Forschung konzentriert sich auf neue biologisch abbaubare thermoplastische Polyurethane, die für das „in situ Tissue Engineering“ geeignet sind, da sie gute mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Biokompatibilität aufweisen. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Angewandte Synthetische Chemie der TU Wien (R. Liska, S. Baudis, K. Ehrmann) und dem Zentrum für Biomedizinische Physik und Biomedizinische Technik der MedUni Wien (H. Schima, C. Grasl, M. Stoiber) werden Gefäßimplantate mit kleinem Durchmesser entwickelt, die aus neuen Polymerkandidaten bestehen und durch Elektrospinnen hergestellt werden. Darüber hinaus werden Ansätze zur Modifikation von blutkontaktierenden Oberflächen untersucht, um die Funktion der Implantate zu verbessern.
Funktionalisierte Gefäßprothesen, die in der Lage sind, einen therapeutischen Wirkstoff kontrolliert freizusetzen, werden derzeit intensiv untersucht. Diese Substanzen könnten unerwünschte Wirkungen des synthetischen Materials modulieren und somit die Langzeitfunktion von Implantaten verbessern. Die Wirkstoffe werden in Konstrukte auf Polymer- oder Hydrogelbasis in verschiedenen Formulierungen und Partikelgrößen (von der Nano- bis zur Mikrometerskala) eingebracht.