Querschnittlähmung

Verbindungselement zur Regeneration des Rückenmarks

| Redakteur: Kathrin Schäfer

Ein ellipsenförmiges Implantat fungiert als Verbindungselement für verletztes oder durchtrenntes Rückenmark und könnte so Querschnittgelähmte heilen.
Ein ellipsenförmiges Implantat fungiert als Verbindungselement für verletztes oder durchtrenntes Rückenmark und könnte so Querschnittgelähmte heilen. (Bild: TUHH/Dörte Hagenguth)

Hoffnung am Himmel der Medizintechnik verspricht ein an der TU Hamburg entwickeltes System zur Heilung von Querschnittlähmung: Ein Team aus Medizinern und Ingenieuren arbeitet zurzeit an einem mechanischen Verbindungselement zur Regeneration des Rückenmarks.

Noch ist Querschnittlähmung nicht heilbar. Aktuellen Forschungsansätzen auf dem Gebiet ist gemeinsam, dass sie das verletzte oder durchtrennte Rückenmark nicht ausreichend mechanisch zusammenführen und keinen gezielten Zugang zum verletzten Gewebe haben. Ein in Hamburg an der TU entwickeltes System kann beides leisten. Es ist kleiner als ein Cent und hat Vorbilder in der Natur.

Implantat mit wabenförmigen Röhrchen

Die Idee zur Entwicklung eines mechanischen Verbindungselements zur Heilung durchtrennten Rückenmarks hatten 2007 Prof. Dr.-Ing. Jörg Müller sowie Prof. Dr. med. Klaus Seide vom Berufsgenossenschaftlichen Unfallkrankenhaus Boberg. Seitdem forscht ein Team aus Ingenieuren und Ärzten unter Leitung des Mikrosystemtechnikers Müller an diesem zukunftsweisenden Vorhaben. Im Innern dieses ellipsenförmigen Implantats befinden sich eine sehr große Anzahl parallel angeordneter, wabenförmiger Röhrchen mit einem Durchmesser von nur 300 Mikrometern – dies entspricht dem Durchmesser von etwa drei Haaren – und einer Länge von 1.000 Mikrometern. An einer Stelle dieses Verbindungselements befindet sich ein Schlauch. Der Clou: Während der Implantation wird mit Hilfe dieses Schlauchs Luft abgesaugt, so dass ein Unterdruck entsteht, der die zertrennten Nervenenden zusammensaugt und dazu bringen soll, durch die wabenförmigen Röhrchen wieder zusammenzuwachsen.

Die Natur als Vorbild

Sobald der Unterdruck wegfällt, gibt es kein Zurück mehr für die Nervenbahnen. Dafür sorgen die Innenwände der wabenförmigen Röhrchen, die ähnlich wie die Oberfläche der Füße eines Geckos strukturiert sind, die sich durch perfekte Adhäsion auszeichnen, und es bekanntlich der Echse ermöglichen, glatte Wände hochzugehen. Auch bei der Wahl der Form des Implantats stand die Natur Pate. Die Röhrchen sind sechseckig und nicht rund. „Mit der Wabenform nutzen wir die Fläche optimal und erhalten eine gute Stabilität“, sagt Prof. Dr.-Ing. Hoc Khiem Trieu. Er ist seit 2011 Nachfolger von Professor Müller am Lehrstuhl des Instituts für Mikrosystemtechnik.

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