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OP-Revolution: Mikroroboter versorgen Wunden im Körper

von Katrin Posted on 18.08.2020 16:0318.08.2020 10:41

Wundbehandlung im Körperinneren ohne größere Operation? Das könnte in Zukunft durch sogenannte Bioprint-Mikroroboter möglich sein. Einem chinesischen Forschungsteam der Tsinghua University in Peking gelang es einen Mikroroboter für eine Magenwandverletzung einzusetzen und dabei vielversprechende Ergebnisse zu erzielen. Die Ergebnisse wurden erstmals in der Fachzeitschrift „Biofabrication“ veröffentlicht.

Magenwandverletzung bislang schwer behandelbar

In der Mitteilung der Tsinghua University heißt es, dass eine Magenwandverletzung eine der häufigsten Erkrankungen im Verdauungstrakt sei, an der etwa 12% der Weltbevölkerung in unterschiedlichem Maße leiden. Studien haben gezeigt, dass der Hauptgrund für eine häufige Magenwandverletzung das Bakterium Helicobacter Pylori im Verdauungstrakt ist, das die Schutzwirkung der Schleimhäute schwächt. Dieses Bakterium kann beispielsweise auch zu einer Magenschleimhautentzündung führen. Zu den Behandlungsmethoden einer Magenwandverletzung zählen der Einsatz konservativer Medikamente oder chirurgischer Behandlungen. Medikamente stellen keine zufriedenstellende Wundbehandlungsmethode dar, da sie nur sehr langsam wirken. Auch chirurgische Eingriffe beschränken sich auf Entfernen von Gewebe bzw. Nähen von Wunden und können nur bedingt helfen, wie es in der Mitteilung heißt.

Vorteile des Bioprintings

Bioprint-Mikroroboter bringen neue Möglichkeiten der Wundbehandlung ins Spiel. Bioprinting meint dabei das Anbringen neuer Zellen direkt an die Wunde, um das geschädigte Gewebe zu reparieren. Die Zellen werden regelrecht an die Wunde „gedruckt“. Diese Technologie ist aber bisher nur begrenzt nutzbar. Mit dem sogenannten „in situ in vivo“-Verfahren, was so viel heißt wie „unmittelbar am Ort, im Lebendigen“, hoffen die Forschenden die Behandlung von inneren Wunden zu revolutionieren.

Innovative Mikroroboter

Die Technologie des Bioprintings ist per se keine neue, aber den Forschenden gelang es einen Mikroroboter zu entwickeln, der das Einbringen der Bioprinting-Technologie ohne invasiven Eingriff möglich macht. Sie haben nämlich „eine Mikro-Bioprinting-Plattform entworfen und hergestellt, die auf einem Endoskop installiert werden kann“, so in der Mitteilung. Darüber hinaus könne der Mikroroboter sich selbst zusammenfalten und anschließen wieder entfalten. Danach kann der Bioprinting-Vorgang starten. Die Forschenden stellten in der Studie verschiedene Versuche mit der innovativen Bioprinting-Methode an.

Diese Tests wurden durchgeführt

Das System wurde von den Forschenden auf zwei Arten getestet. Zunächst an einem biologischen Modell eines menschlichen Magens, um die Einführungs- und Druckprozesse des Bioprint-Mikroriboters nachzuahmen. Ein anderer Test wurde in einer Zellkulturschale durchgeführt, um die Wundheilung und Wirksamkeit der gedruckten Zellen zu testen. Beide Tests erzielten vielversprechende Ergebnisse. „Eine 10-Tage-Zellkultur zeigte, dass gedruckte Zellen eine hohe Lebensfähigkeit und eine stetige Proliferation aufwiesen, was auf eine gute biologische Funktion von Zellen in gedruckten Gewebegerüsten hinwies“, berichtet das Forschungsteam der Tsinghua University.

Zukunftsfähige Heilmethode?

Es sei durchaus vorstellbar, dass die „in situ in vivo“-Methode in naher Zukunft für eine Vielzahl an Wundbehandlungen im Körperinneren angewendet werden kann. Bevor der Einsatz Realität wird, müssen aber noch weitere Forschungsarbeiten betrieben werden. Einige Einschränkungen, so beispielsweise die Reduzierung des Außendurchmessers der Bioprinting-Plattform, gilt es zu beheben. Dennoch bezeichnet das Forschungsteam ihre Arbeit jetzt schon als „einen innovativen Fortschritt nicht nur im Bereich des Bioprinting, sondern auch im klinischen Bereich.“

Erfahren Sie hier mehr über die Ursachen von Magenschmerzen:

Häufige Magenschmerzen, was kann es sein? Magenschleimhautentzündung = Gastritis | Ursachen Therapie
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