TU München stellt multifunktionales Pflaster für Wundschutz und -heilung vor

München - Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben einen Film entwickelt, der Wunden nicht nur wie ein Pflaster schützt, sondern die Wundheilung beschleunigt, Bakterien abweist, Entzündungen hemmt, Wirkstoffe zielgerichtet freisetzt und sich zuletzt von selbst auflöst. Möglich wird dies nach Angaben der Wissenschaftler*innen vor allem durch den speziellen Aufbau und den Einsatz von Mucinen – Molekülen, die natürlicherweise in Schleimhäuten vorkommen.

Bei Verletzungen von Weichgewebe wie der Zunge oder sensiblen Oberflächen wie dem Darm stellt sich die Frage, welches Material an solchen Stellen hält, ohne das Gewebe zu beschädigen oder an angrenzenden Stellen zu haften. Weitere Herausforderungen bestehen etwa darin, solche Wunden vor äußeren Einflüssen und Bakterien zu schützen und eine Substanz zu entwickeln, die sich in der Folge rückstandsfrei abbaut. Ein Team um Oliver Lieleg, Professor für Biomechanik an der TUM, hat sich dieser Aufgabe gewidmet. Das neuartige Pflaster aus Biomolekülen lieferte in der kürzlich veröffentlichten Studie vielversprechende Ergebnisse und wird darauf aufbauend weiter getestet.

Film-Pflaster für sensible Oberflächen

„Der dünne, flexible Film kann im trockenen Zustand mit der Pinzette angehoben und auf der Wunde platziert werden. Bei Kontakt mit feuchtem Gewebe wird die Unterseite gelartig und klebrig. So haftet der Film von selbst, ohne zusätzliche Fixierung, am Gewebe“, sagt Ceren Kimna, Erstautorin der Studie.

Das Forscherteam konnte zeigen, dass diese Pflaster aus Biomolekülen auch auf glatten Oberflächen wie Knorpeln und feuchtem Gewebe wie der Zunge gut hafteten. Dabei schädigten sie das darunterliegende Gewebe nicht. Die Abdeckung mit dem Film beschleunigte die Wundheilung auf der Haut sogar. Ein weiteres Ziel war es, dass sich die Materialkombination nach mehreren Tagen von selbst rückstandsfrei abbaute. Dies konnten die Forschenden bei ihren Versuchen anhand hochauflösender Mikroskopieaufnahmen bestätigen.

Schritte zur medizinischen Anwendung

Der Film ist aus zwei Lagen aufgebaut. Die obere Seite besteht aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff, der dem dünnen Film Stabilität verleiht, und sogenannten Mucinen. „Mucine sind Moleküle, die natürlicherweise auf Schleimhäuten vorkommen“, erklärt Lieleg. Bei den pflasterartigen Filmen übernehmen sie den biologischen Schutz der Wunde. „Sie wirken antibakteriell, hemmen Entzündungen und hindern unerwünschte Zellen daran, sich in der Wunde anzusiedeln.“ Die Unterseite des Films enthält Hyaluronsäure. Chemisch daran geknüpft sind Moleküle, die bei Kontakt mit Feuchtigkeit klebrig werden, sodass der Film selbstständig am Gewebe haftet.

Bei Bedarf könnten auch Wirkstoffe wie Antibiotika in die untere Schicht integriert werden, heißt es weiter. Durch den zweilagigen Aufbau werden die Wirkstoffe bei der Anwendung gezielt nur in eine Richtung, nämlich zur Wunde hin, abgegeben.

Getestet wurde die neue Materialkombination bisher auf verschiedenen tierischen Gewebeproben. Zudem konnte das Team die beschleunigte Wundheilung bereits im Tierversuch zeigen. Die Verträglichkeit des Pflasters für einen zukünftigen potenziellen Einsatz bei Patienten soll in weiteren Studien erforscht werden. (red)

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