Zürcher Forschende entwickeln 3D-gedrucktes Herzpflaster

(CONNECT) Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) und des Universitätsspitals Zürich hat den Reinforced Cardiac Patch (RCPatch) entwickelt, ein neuartiges, dreidimensionales Herzpflaster. Der RCPatch besteht aus einem feinmaschigen Netz, das Herzschäden abdichtet, einer 3D-gedruckten, polymerbasierten, abbaubaren Stützstruktur und einem Hydrogel, das mit Herzmuskelzellen besiedelt ist, wie aus einer Mitteilung hervorgeht. 

Die Stützstruktur und das Netz sind mit dem Hydrogel angereichert, was eine vollständige Verwachsung mit umliegenden Herzmuskelzellen ermöglicht. „Der grosse Vorteil des Patches besteht darin, dass sich das Stützgerüst vollständig auflöst, nachdem die Zellen sich mit dem Gewebe verbunden haben. Es bleibt also kein Fremdkörper mehr übrig", wird Lewis Jones vom Departement für Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH, Erstautor der Studie, in der Mitteilung zitiert. Bisher verwendete Rinderperikardpatches, kurz BPPs, sind biologisch inaktiv, nicht abbaubar und bleiben als Fremdkörper im Herzen. Das ruft unerwünschte Reaktionen wie Verkalkung, Thrombosen und Entzündung hervor. 

Erste präklinische Tests an Schweinemodellen zeigen, dass das Pflaster dem hohen Druck am Herzen standhält, Blutungen verhindert und die Herzfunktion nach einem Infarkt wiederherstellt. „Wir konnten zeigen, dass sich der Patch gut entwickelt und die Struktur selbst unter echtem Blutdruck standhält", erklärt Ronert Katzschmann, Co-Leiter des Forschungsteams und Assistenzprofessor am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH. Zukünftig untersuchen die Forschenden den Patch in länger andauernden Tierstudien, langfristig soll er bei menschlichen Myokardschäden als Alternative zu Rinderperikardpatches eingesetzt werden. 

Herzpflaster kommen bei Herzwandrissen zum Einsatz, die durch schwere Herzinfarkte und daraus resultierenden Sauerstoffmangel am Herzmuskel verursacht werden können. ce/ja