Neue bioaktive implantierbare Polymere
Aktuelle Behandlungsmöglichkeiten für häufige Beckenbodendysfunktionen wie Beckenorganprolaps (POP) und Stressharninkontinenz (SUI) haben hohe Komplikationsraten. Darüber hinaus birgt die Behandlung lebensbedrohlicher Zustände wie intrakranielle Aneurysmen ein hohes Risiko für den Patienten und hohe Kosten für das Krankenhaus. Um bessere Lösungen zu finden, entwickelte das Vierjahresprojekt BIP-UPY(öffnet in neuem Fenster) implantierbare Polymere auf Basis von Ureidopyrimidinon (UPy) und Peptidmolekülen. Für die Kommerzialisierung stellte das Team alle Protokolle und Ausrüstungen zusammen, die für die Großserienfertigung in gewünschten Formen erforderlich sind - Netze durch Elektrospinnen oder Faden mit Schmelzextrusion kombiniert mit Schmelzspinnen. Sie synthetisierten verschiedene UPy-Polymer-Kombinationen für jede Zielanwendung in kg-Skalen im Einklang mit GMP-Protokollen wobei Bioaktivität als Ergebnis der Verwendung von Peptidmolekülen entstand. Diese Produkte haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie leicht strahlenundurchlässig sind und damit in bildgebenden Instrumenten gut sichtbar sind. Das BIP-UPY-Konsortium hat diese Implantate erfolgreich durch in vitro und in vivo-Tests an Kleintieren validiert. Die Materialien und die Prototypimplantate zeigten eine gute Biokompatibilität, gewünschte Eigenschaften und Bioaktivität. Zum Beispiel hatte der Prototyp für POP antimikrobielle Eigenschaften, während der Prototyp für die Aneurysma-Behandlung eine gute Zelladhäsion / -proliferation zeigte. Noch vielversprechender hat sich die Bioaktivität der Implantate nach der Elektronenstrahl-Sterilisation und der Hochtemperaturverarbeitung nicht verändert. Gegen Ende des Jahres haben Wissenschaftler präklinische In-vivo-Protokolle für die Prüfung und Validierung von nicht-bioaktiven und bioaktiven Netzen sowie Fadenimplantaten in relevanten Tiermodellen etabliert. Funktionsprüfungen am großen Tiermodell Schaf des UPy-Netzes und UPy-bioaktiven Netzes zeigten ein geringes entzündungsförderndes Profil und Geweberegeneration. Der Aneurysma-Behandlungs-Prototyp besaß eine ausreichende Röntgenopazität, Beweglichkeit durch Katheter, Einrollen bei Aneurysmenmodellen und mechanischer Verschluss an der gewünschten Stelle. Polymere sind ubiquitär geworden. Der gesamturopäische Markt für Polymere in Medizinprodukten erreichte 2015 Umsätze in Höhe von 664,2 Mio. EUR. Dies deutet auf die potenziell großen Auswirkungen von BIP-UPY-Implantaten auf die Wirtschaft und auf die öffentliche Gesundheit hin. BIP-UPY Implantate mit maßgeschneiderten Bioaktivitäten könnten verwendet werden, um wichtige medizinische Zustände zu behandeln und bieten dadurch den Patienten eine willkommene Entlastung und eine bessere Lebensqualität und senken gleichzeitig den Druck auf die Gesundheitssysteme. Die nächste Generation von Langzeitimplantaten durch In-Situ-Gewebetechnik könnte bereits vor der Tür stehen.
Schlüsselbegriffe
Bioaktiv, Implantat, Beckenboden-Dysfunktion, Aneurysma, BIP-UPY, Ureidopyrimidinon
