Dosierte Wirkstoffabgabe für Medikamente

Medizinische Implantate, so genannte Stents, die beispielsweise verhindern, dass sich Arterien nach Eingriffen erneut verengen, werden häufig vom Körper abgestoßen. Mit einem neuen Verfahren, das unter anderem vom Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) http://www.fzd.de erarbeitet wurde, soll die Verträglichkeit der Implantate erhöht werden. Die FZD-Forscher haben nämlich eine Möglichkeit für metallische Stents gefunden, mit der deren Oberfläche extrem nanoporös wird. In Millionen von Nano-Bläschen werden Medikamente in Zukunft gespeichert und gezielt über einen längeren Zeitraum abgegeben. Damit sollen die Abstoßungsreaktionen weitgehend verhindert werden.

"Wir haben eine neuartige Methode gefunden, mit Hilfe von Ionenstrahlen extrem kleine Poren von einigen zehn bis einigen hundert Nanometern Durchmesser in großer Menge in der Oberfläche von Edelstählen zu erzeugen", erklärt Andreas Kolitsch vom Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung am FZD. Die Forscher beschießen die Oberfläche eines Stents 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", erklärt der Wissenschaftler. "Wir können den Prozess über die Parameter genau steuern." Die Parameter haben nämlich Einfluss auf die Bläschengröße. In die nanoporöse Hohlraumstruktur an der Edelstahloberfläche können hochwirksame Arzneimittel zur bioverträglichen Implantation der Stents in den menschlichen Körper in wesentlich größerer Menge und damit auch für längere Zeiten deponiert werden.

"Die biologisch-medizinischen Schritte werden von unserem Partner, der Boston Scientific Corporation http://www.bostonscientific.com , durchgeführt", erklärt Kolitsch. Die Kooperation laufe noch über einige Jahre. "Der Stent ist das erste Anwendungsbeispiel unserer neuen Methode", so der Wissenschaftler. Bis es zu einer Anwendung kommt, werde es allerdings noch etwas dauern, erklärt Kolitsch abschließend. Ziel der Forschung sei die Weiterentwicklung und die industrielle Etablierung des Verfahrens.

Stents werden in bestimmte Organe eingebracht, um beispielsweise verengte Organwände ringsum zu stützen. Bei den so genannten Gefäß-Stents handelt es sich um kleine Gittergerüst in Röhrchenform aus Metall oder Kunststoff. Untersuchungen haben gezeigt, dass es bei 20 bis 30 Prozent der Patienten zu Abstoßungsreaktionen kommt. Bereits seit etwa 15 Jahren sind Stents, die mit verschiedenen Substanzen beschichtet sind, am Markt. Einen Nachteil hatten diese allerdings: Das Speichervolumen für Medikamente war begrenzt. Die neue Technologie verspricht hier deutliche Verbesserungen. Besonders häufig werden Medikamente-freisetzende Stents bei Diabetikern eingesetzt. Sie stellen bis zu 30 Prozent der interventionell behandelten Koronarpatienten dar und gelten zudem als Hochrisikopatienten für erneute Gefäß-Verengungen.