Ein POSTECH-Forschungsteam hat ein Material entwickelt, das darauf abzielt, Nierenblutungen schnell zu stillen und die Wundheilung zu erleichtern. Ihre Forschung vorgestellt in der Online-Ausgabe von Biomaterialien.
Die Nieren spielen eine entscheidende Rolle bei Körperfunktionen, einschließlich der Beseitigung von Abfallstoffen und der Regulierung des Blutdrucks. Obwohl Nierentumoren aufgrund des Mangels an offensichtlichen Symptomen als stilles Organ bezeichnet werden, ermöglicht die Früherkennung von Nierentumoren ihre Entfernung durch teilweise Nephrektomie. Allerdings stellen chirurgische Komplikationen wie übermäßige Blutungen, Infektionen und Gewebeschäden erhebliche Risiken dar.
Patienten, die sich solchen Eingriffen unterziehen, neigen dazu, chronische Beschwerden wie eine verminderte Nierenfunktion und Bluthochdruck zu entwickeln, was sowohl die Behandlung als auch den Genesungsprozess erschwert.
Bei diesem Forschungsvorhaben umfasste das Team Professor Dong-Woo Cho von der Fakultät für Maschinenbau sowie Jae Yun Kim, einen Doktoranden. Der Kandidat von der School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering und andere nutzten aus Nieren gewonnene dezellularisierte extrazelluläre Matrix (dECM), um eine hämostatische Lösung zu entwickeln, die auf Nierenanwendungen zugeschnitten ist.
Das inhärente Vorhandensein von Proteinen und Faktoren in dECM, die denen im Körper entsprechen, erleichtert die Wiederherstellung der charakteristischen Mikroumgebung der Niere und weist somit ein bemerkenswertes Maß an Biokompatibilität auf. Diese Eigenschaften haben zu seiner weiten Verbreitung in der Gewebezüchtung geführt, wo es bei der Herstellung künstlicher Organe und der Wiederherstellung verschiedener Gewebetypen Verwendung findet.
Zunächst untersuchte das Team die Zusammensetzung von aus Nieren stammendem dECM, um das Vorhandensein hämostatischer Elemente in seiner Struktur festzustellen. Anschließend vermischten sie das aus der Niere stammende dECM mit einem chemischen Vernetzer und bildeten so erfolgreich ein poröses Schwammmaterial namens „Kryogel“.
Das Gel des Teams wies eine hochporöse Architektur auf und verfügte über eine große Oberfläche, die Blut effizient absorbierte. Tierversuche zeigten eine signifikante Reduzierung von Gewebeschäden und Nekrosen um bis zu das Dreifache vier Wochen nach partieller Nephrektomie im Vergleich zu einer Kontrollgruppe und herkömmlichen Gelatineschwämmen. Darüber hinaus beobachtete das Team, dass die Konzentration der Vernetzungsmittel im Nierengel entscheidende Eigenschaften wie die biologische Abbaurate und die Hämokompatibilität beeinflusste.
Professor Dong-Woo Cho sagte: „Diese Studie unterstreicht einmal mehr die klinische Bedeutung von dECM-basierten medizinischen Schwammmaterialien.“
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Jae Yun Kim et al., Degradationskontrollierter extrazellulärer Gewebeschwamm für schnelle Blutstillung und Wundreparatur nach Nierenverletzung, Biomaterialien (2024). DOI: 10.1016/j.biomaterials.2024.122524