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Techtextil 2019

Chirurgisches Nahtmaterial: Der Widerhaken macht die Innovation

| Autor/ Redakteur: Hans-Werner Oertel / Kathrin Schäfer

Chirurgisches Nahtmaterial mit Widerhaken, Medikamente „zum Anziehen“, verzweigte künstliche Blutgefäße oder metallisierte Fäden für die Telemedizin: Technische Textilien zielen auf nahezu das gesamte Spektrum der Medizin.

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Innovation von Biomedizinern aus Denkendorf: Barbed Sutures. Dabei handelt es sich um einen mit Widerhaken versehenen chirurgischen Nähfaden.
Innovation von Biomedizinern aus Denkendorf: Barbed Sutures. Dabei handelt es sich um einen mit Widerhaken versehenen chirurgischen Nähfaden.
( Bild: Dr. Qingwei Chen / DITF )
  • Barbed Sutures – knotenloser Wundverschluss bei minimal-invasiven Eingriffen
  • Polymer-Nanofasern mit integrierten Schmerzmitteln, Antibiotika oder anderen Wirkstoffen
  • Stents mit textilen Verzweigungen

Bei den Deutschen Instituten für Textil und Faserforschung (DITF) in Denkendorf entsteht derzeit ein medizintechnisches Highlight: Barbed Sutures. Dabei handelt es sich um einen mit Widerhaken versehenen chirurgischen Nähfaden. Prof. Dr. Michael Doser, Bereichsleiter Biomedizintechnik, erläutert die Vorteile des neuen Materials: „Es ermöglicht gerade in der plastischen Chirurgie oder bei minimal-invasiven Eingriffen einen knotenlosen Wundverschluss.“ Die kleinen Widerhaken sollen sich in der Wunde verankern, um eine Bildung von Stegnähten aus Narbengewebe zu verhindern.

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Knotenloses Nähen verhindert unansehnliche Narbenbildung

Zur Ausformung der Widerhaken nutzt die DITF-eigene Produktionsgesellschaft ITVP einen einfachen textiltechnologischen Ansatz: Das Nahtmaterial wird bereits in unverstrecktem Zustand eingeschnitten; erst im anschließenden Streckprozess richten sich die Widerhaken auf. Die Wundränder lassen sich dadurch ohne große Zugspannung flächig aneinanderziehen; ein Verknoten des Nähfadens entfällt. Außerdem spart der Operateur Zeit. Am größten europäischen Textilforschungsstandort in der Nähe von Stuttgart werden über die ITVP die von DITF-Biomedizinern entwickelten Faserprodukte wie resorbierbares Nahtmaterial, Herniennetze, Gefäßprothesen, Haut- und Hirnhautersatz sowie Luft- und Speiseröhren-Stents vermarktet. Geforscht wird aktuell unter anderem über resorbierbare Matrixsysteme für Gelenkknorpel, eine biohybride Leber und resorbierbare Nervenleitschienen.

Antibiotika oder Schmerzmittel aus dem Pflaster

Im schweizerischen St. Gallen arbeitet das Team von Prof. Dr. René Rossi von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa an sogenannten Self-care-Materialien wie Polymer-Nanofasern mit integrierten Schmerzmitteln, Antibiotika oder anderen helfenden Wirkstoffen. Eine daraus hergestellte Membrane für Pflaster, Verbände oder Kleidungsstücke wird auf der Techtextil in Frankfurt gezeigt.

Auch die Art und Weise der Wirkstoffabgabe, beispielsweise für Pflegeprodukte, die durch äußere Reize wie Licht oder Temperatur ätherische Öle freisetzt, ist innovativ. Bei Hautwunden kann das auch der pH-Wert sein, der dann die Fasern entsprechend zur Wirkstoff-Emission mit kalkulierter Abgaberate anregt. „Unser Funktionssystem lässt sich mit Blick auf den Zuckerhaushalt von Frühgeborenen auch in Gegenrichtung nutzen. Dabei wirken Fasern wie Sensoren und könnten bei Frühchen den Blutzucker durch die zarte Haut hindurch schmerzfrei messen“, sagt Empa-Forscher Rossi.

Verzweigungsgeflechte für schadhafte Blutgefäße

Die Vorstellung von personalisierten, nach der Gefäßspezifik des individuellen Herz-Kreislauf-Patienten eins zu eins angepassten Stents wird sich erst über Vor- und Zwischenschritte erfüllen, wissen die Forscher am Fraunhofer-Anwendungszentrum Textile Faserkeramiken (TFK) in Münchberg. Nahziel der Wissenschaftler um Prof. Dr. Frank Ficker, der auch das Institut für Materialwissenschaften der Hochschule Hof leitet, ist es deshalb, mit Input der Medizin prototypische Stents mit textilen Verzweigungen herzustellen. Auf der Grundlage von Formgedächtnislegierungen wie Nitinol wurden bereits flexible Stent-Strukturen für unterschiedliche Anatomien entwickelt, die in Querschnitt und Netzstruktur variabel sind. Das Besondere an der Technologie: Homogene textile Netzstrukturen samt ihren Verzweigungen nach dem Vorbild der Natur können vollautomatisch hergestellt werden.

Medtech-Impulse mit Textilien aus aller Welt

  • Brasilien: Der Spezialgepäck-Hersteller Maligan will den Transport von medizinischen Geräten schonender gestalten. Dazu wurde eine weiche Hülle für die Verpackung mit einer festen Carbon-Verbundstruktur entwickelt.
  • Finnland: Ahlstrom-Munksjö bringt einen neuen Tri-Laminat-Stoff zum Einsatz in kritischen Zonen bei OP-Kitteln auf den Markt. Besonderes Kennzeichen: Die Barriereperformance für Flüssigkeiten und im Blut übertragene Krankheitserreger ist bei diesem Schutztextil besonders hoch.
  • Kroatien / Indien: Der Bettenspezialist BC Tech entwickelt mit indischen Experten die Biocrystal-Technologie weiter. Das damit ausgerüstete Garn bzw. entsprechende Mikrokapseln im Gewebe interagieren hervorragend mit Gold- und Silberfäden und sollen Zellfunktionen und Energiebilanz im Körper verbessern helfen.
  • USA: An der Universität Delaware wurden jüngst nervenartige, elektrisch leitfähige Nanocomposite-Beschichtungen erzeugt, die wie Sensoren wirken. So beschichtete Gewebe könnten beispielsweise mit Blick auf orthopädische Anwendungen aus dem Schuh heraus die Echtzeitkräfte messen, denen die Füße beim Gehen ausgesetzt sind.

Auch auf der Techtextil dominieren Mittelständler mit ihren Produktinnovationen den Medtech-Bereich. So arbeitet der sächsische Gewebehersteller Spengler & Fürst mit einem Unternehmenspartner an einem hochwirksamen, silberhaltigen Gewebe zur Abtötung von Krankenhauskeimen, das selbst durch vielfaches Waschen seine Wirkung nicht verlieren soll. Erste Tests an Fenster- und Duschvorhängen in einer Uniklinik beweisen: Innerhalb einer Stunde sind fast alle Bakterien abgetötet. Und die Statex Produktions- und Vertriebs GmbH aus Bremen zeigt metallisierte Fäden für den Medizin-Einsatz: Die anwenderkonfigurierten, hochleitfähigen Garne und Flächengebilde können Vitalparameter erfassen, stimulieren, leuchten, klimatisieren oder alarmieren. Zahlreiche Smart-Textiles-Projekte mit Textilforschungsinstituten wurden bereits zum Erfolg geführt.

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Ein langer Weg bis zur Zulassung

„Weil umfangreiche Zulassungsvoraussetzungen erfüllt und klinische Tests absolviert werden müssen, vergehen oft zehn und mehr Jahre bis zum Praxiseinsatz textiler Medizinprodukte“, erläutert Michael Jänecke, Director Brand Management Technical Textiles and Textile Processing bei der Messe Frankfurt. Deshalb ist die Techtextil immer auch ein Schaufenster für kommende revolutionäre Entwicklungen in der humanmedizinischen Zukunft.

Prognosen zufolge wird die Nachfrage nach technischen Textilen aus Anwendungsfeldern wie Architektur, Automotive, Verteidigung, Sport, Fitness und eben dem Medizinbereich allein für Europa bis zum Jahr 2022 ein durchschnittliches jährliches Wachstum von über 25 Prozent bringen. Der mit dem Heftpflaster-Signet gekennzeichnete Techtextil-Ausstellerschwerpunkt „Medtech“ ist traditionell stark forschungsgeprägt. Gleich mehrere Textilforschungsinstitute und Wissenschaftseinrichtungen aus Deutschland und der Schweiz, die mit Klinikern und Mittelständlern faserbasierte Materialien für solche Einsatzzwecke entwickeln, präsentieren aktuelle Medtech-Entwicklungen.Die Techtextil findet vom 14. bis 17. Mai in Frankfurt am Main statt.

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Weitere Artikel über Textilien sowie Werkstoffe für die Medizintechnik finden Sie in unserem Themenkanal Konstruktion.

* Der Autor: Hans-Werner Oertel ist Technik-Journalist in Berlin.

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