Mechanisches Mikrosystem zur Wiederherstellung der Rückenmarkskontinuität bei Querschnittslähmung


Nach der Durchtrennung von Rückenmarksgewebe (Querschnittslähmung) bilden die verletzten neuronalen Strukturen Aussprossungen als Versuch einer Heilung. Gleichzeitig werden Substanzen freigesetzt, welche der Heilung entgegenwirken und zu einer Narbenbildung führen. Bekannt ist, dass sowohl die inhibitorischen Substanzen als auch die Narbenbildung auf molekularer Basis beeinflusst werden können, was bisher fehlt ist eine mechanische Fixierung des Gewebes, sowie eine Methode zur gezielten Applikation der regenerationsfördernden Substanzen.
Das im Rahmen dieses Projektes hergestellte Mikrosystem ermöglicht die mechanische Adaption und Fixierung des Gewebes im Mikrometerbereich und die Zuführung regenerationsfördernder Substanzen über integrierte Mikrokanäle. Es besteht aus zwei Wabenstrukturen mit einer großen inneren Oberfläche, zwischen denen eine evakuierbare Kammer liegt. Durch den Unterdruck wird das Gewebe in die Wabenstruktur gesaugt und darin fixiert. Anschließend wird das Gewebe über die integrierten Mikrokanäle versorgt, die für eine optimale Verteilung der regenerationsfördernden Substanzen im Gewebe sorgen.
Das System kann sowohl in biokompatiblem als auch in bioresorbierbarem Kunststoff gefertigt werden.

Die Studien im Tierversuch, die an der neurologischen Klinik der Heinrich Heine Universität in Düsseldorf durchgeführt werden, zeigen, dass sowohl der Einsatz des Systems allein als auch die Kombinationstherapie mit Medikamenten zu signifikanten Verbesserungen der lokomotorischen Erholung gegenüber den Kontrollen führen.Aktuelle Arbeiten befassen sich mit der Optimierung der Resorptionseigenschaften, der Übertragung der Systemfunktion auf andere Verletzungsmodelle und der Integration von sensorischer und stimulierender Elektronik.

Das Projekt ist eine Kooperation zwischen dem Berufsgenossenschaftlichen Unfallkrankenhaus Hamburg, der Heinrich Heine Universität Düsseldorf und der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Es wird zurzeit von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung gefördert.

Kontakt:

Christian Voss