Seegurken können die Festigkeit ihres Gewebes verändern. Das haben belgische Wissenschaftler als Vorbild genommen, um ein spezielles anpassungsfähiges Hydrogel für medizinische Zwecke zu entwickeln. / © Getty Images/Richard Whitcombe
Seegurken besitzen die Fähigkeit, die Festigkeit ihres Gewebes dynamisch zu verändern. Diese Eigenschaft machten sich Forschende um Dr. Youchao Teng von der Universität Waterloo in Belgien zunutze. Sie entwickelten ein Hydrogel, dessen mechanische Eigenschaften gezielt verändert werden können, um es zukünftig zur Reparatur von verschiedenen Weichgeweben zu verwenden. Zur Herstellung dieses Gels wurde das wasserreiche Material eingefroren, um seine innere Struktur herzustellen, und dann mit verschiedenen Salzlösungen behandelt. Dadurch ließ sich die Festigkeit des Gels verändern.
Nach fast vier Jahren Forschung wurde das Gel in einer präklinischen Studie an Ratten getestet. Den Versuchstieren wurde ein etwa 3 mm langes Segment der Achillessehne entfernt. Die Verletzungsstelle wurde mit einer Kessler-Nahttechnik behandelt. Ein Teil der Tiere erhielt zusätzlich ein Implantat aus Hydrogel, das die Heilung des nachwachsenden Gewebes unterstützen sollte.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Sehnenverletzung mithilfe des Hydrogels besser heilte. »Das Material hat mehr als nur gut funktioniert. Die Sehne wurde regeneriert, mit besser organisiertem neuem Gewebe und einer Funktion vergleichbar mit einer gesunden Sehne«, fasst Teng die Ergebnisse zusammen. Das Gel unterstütze das Wachstum von neuem Gewebe, wurde während der Heilung schrittweise abgebaut und nach etwa acht Wochen vom Körper vollständig aufgenommen. Blutuntersuchungen zufolge war das Gel gut verträglich. Die Daten zu dieser Studie wurden in der Fachzeitschrift »Advanced Functional Materials« veröffentlicht.
Die Studienergebnisse eröffneten Perspektiven für einen möglichen Einsatz des Hydrogels in der Regenerationsmedizin, schreiben die Autoren. Durch die gezielte Anpassung seiner Festigkeit könnte das Gel künftig bei der Heilung verschiedener Weichgewebe – vom weichen Gehirn bis zu harten Sehnen – helfen. Ob das Hydrogel auch beim Menschen die Regeneration von Geweben unterstützen kann, ist bisher noch unklar. Es liegen noch keine klinischen Daten vor. Daher müssen weitere Untersuchungen zeigen, ob sich die Ergebnisse aus dem Tiermodell auf den Menschen übertragen lassen. Das Team will das Gel demnächst an größeren Tieren testen, bevor es klinische Studien plant.