PulmoStent

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Lena Thiebes

Forschungsgruppenleiterin Respiratorisches Tissue Engineering

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In Deutschland erkranken jährlich über 50.000 Personen an Lungenkrebs. Im Laufe der Erkrankung kommt es häufig zu Verengungen der Atemwege, sogenannten Stenosen. Wenn der Krebs nicht operabel ist, wird eine rein palliative Behandlung durchgeführt, um die Lebensqualität des Patienten zu verbessern und die Zahl der Krankenhausaufenthalte zu verringern.

Hierzu wird in die Verengung ein Röhrchen, Stent, implantiert, welches den Tumor nach außen drückt und somit der Verengung entgegenwirkt. Bislang kommen als Stents Silikonröhrchen oder beschichtete Metallgeflechte zur Anwendung. Beide haben allerdings den schwerwiegenden Nachteil, dass sie die natürliche Schleimhaut der Atemwege abdecken und damit den lebenswichtigen Schleimtransport, der dort normalerweise stattfindet, unterbrechen. Dies führt zu einer vermehrten Schleimansammlung unterhalb des Stents, die die Atmung erschwert und zu vermehrten Lungenentzündungen führen kann.

Um diesen Mangel in der aktuellen Behandlungsstrategie zu überwinden, haben wir uns zum Ziel gesetzt, einen biohybriden Stent, den PulmoStent, zu entwickeln. Das am BioTex entstandene Konzept basiert auf der Kombination von aktueller Stenttechnologie mit den Prinzipien des Tissue Engineering. Der PulmoStent ist eine mehrschichtige Struktur mit einem geflochtenen Metallstent als Rückgrat (1), einer mechanischen Separationsschicht, die das Tumorgewebe zurückhält (2) und einer lebendigen Schleimhaut auf der Innenseite (3), welche den Schleimtransport im Bereich des Stents aufrechterhält. Zusätzlich können in die Separationsschicht Therapeutika eingebracht werden, die den Tumor lokal unterdrücken.

Der PulmoStent geht damit über den aktuellen Stand der Technik hinaus, eine Entwicklung vom passiven zum aktiven, lebenden und funktionellen Implantat, maßgeschneidert für den Patienten. Die Kombination von unterschiedlichen Biomaterialien für die Bio-Funktionalisierung des Stent führt zu einer verbesserten Leistung von Atemwegs-Stents und damit auch zu einer längeren Lebensdauer des Implantats. Der PulmoStent kann die Lebensqualität von Lungenkrebspatienten verbessern und deren Lebenserwartung erhöhen, da der Tumor lokal unterdrückt wird, die Schleimansammlung verringert wird und somit das Risiko einer lebensbedrohenden Lungenentzündung reduziert wird.

Partner:

  • Medizinische Klinik V, Pneumologie, Uniklinik RWTH Aachen
  • Lehr- und Forschungsgebiet Kardiovaskuläre Technik, Institut für Angewandte Medizintechnik, Helmholtz-Institut, RWTH Aachen
  • Institut für Textiltechnik Aachen, RWTH Aachen
  • Mechanical & Biomedical Engineering, National University of Ireland, Galway, Irland
  • Institute for Pharmaceutical Sciences, Universität Utrecht, Niederlande

Förderer:

Die Forschung zu diesem Thema wurde von 2012 bis 2015 durch das siebte Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Union unterstützt (FP7/2007-2013, NMP3-SL-2012-280915) und wird seit 2017 durch das VIP+-Programm des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung, 03VP03290) gefördert.

 

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