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Textile Hilfen für Knochenbrüche und Schlaganfälle
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Techtextil präsentiert Faserbasierte Innovationen aus der Medizintechnik

Bei der Regeneration von Organen, Geweben und Knochen sind die Textilforschung und Hersteller von Spezialfasern bzw. von textilbasierten Vorprodukten aktiv beteiligt. Gesundheitsschutz als wirtschaftlicher Megatrend öffnet dem Hightech-Werkstoff Textil und dessen Verwendung in Medizin und Gesundheit Tür und Tor.

Bereits im Umfeld der vergangenen Techtextil hatte der Münchner Zukunftslotse Thomas Strobel mit Blick auf das Jahr 2050 vorausgesagt: Menschliche Organe und andere „Körperbauteile“ würden dann massenhaft auf geeigneten Trägern aus patienteneigenen Zellen gezüchtet. Für diese Zukunftsvisionen legen sich auf Seiten der Textilforschung mehrere Institute in Aachen, Denkendorf und Bönnigheim (beide Großraum Stuttgart) sowie Dresden ins Zeug.

Die neuesten Materialentwicklungen und prototypische Ideen für das Anwendungsfeld Medtech werden vom 4. bis 7. Mai 2015 auf der Techtextil in Frankfurt vorgestellt. Die Messe Frankfurt erwartet für diesen Sektor wiederum rund 400 Aussteller. Allein 10 der 16 deutschen Textilforschungsinstitute sind nach Angaben des Forschungskuratorium Textil – Dachmarke der deutschen Textilforschung – in diesem Forschungsfeld mit Wachstumspotenzial tätig. Dazu gehören aktuell textile Knochenbestandteile sowie neue Therapiehandschuhe für Schlaganfallpatienten.

Faserforschung für Knochen- und Knorpelersatz

Jeder Fachmessebesucher weiß: Zwei, drei oder gar vier Messetage gehen auf die Knochen. Dass medizintextile Forschungen indes auch auf das menschliche, skelettbildende Stützgewebe zielen, verwundert nur den, der das Potenzial faserbasierter Werkstoffe bisher unterschätzt hat.

Ein Blick hinter die entsprechenden Kulissen an der TU Dresden – hier wurde am Institut für Textilmaschinen und Hochleistungswerkstoffe (ITM) die Arbeitsgruppe Bio- und Medizintextilien aufgebaut – lässt uns tatsächlich textile Knochenbestandteile finden. Arbeitsgruppenleiterin Dr. Dilbar Aibibu, erläutert: „Textile Strukturen aus biokompatiblen Filamenten bieten hervorragende Voraussetzungen als Trägermaterial und Implantate für die regenerative Medizin.“

Erstmals sei es am ITM gelungen, medizinisch hochreine Chitosan-Multifilamente – also Faserbündel aus den aufbereiteten Panzern von Shrimps und Krabben – herzustellen. Daraus werden unterschiedliche Strukturen für Zellträger (Scaffolds genannt) und Implantate entwickelt. Für ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von dreidimensional geformten Vliesstrukturen aus Chitosan-Kurzfasern (NSN-Technologie) zur Knochengeneration hält das ITM im Übrigen ein Patent.

Weil defektes Knorpelgewebe eine geringe Fähigkeit zur Selbstreparatur aufweist, kommt an dieser Stelle das Tissue Engineering (künstliche Herstellung biologischer Gewebe) zur Anwendung. Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts wurden in Zusammenarbeit mit Medizinern des Uniklinikums Dresden biologisch abbaubare und deformationsstabile Flockscaffolds auf Basis von Chitosan beforscht. Die 3D-Trägerstrukturen ermöglichen eine Anlagerung patienteneigener Stammzellen, um so die Wiederherstellung beschädigter Knorpelgewebes zu unterstützen.

Was sich noch wie allzu ferne Zukunft anhört, soll in den nächsten Jahren bereits Einzug in die klinische Praxis halten. Mit diesem Ziel wurde mit dem Radebeuler Kooperationspartner InnoTere GmbH ein bioverträgliches Verbundimplantatmaterial zur Behandlung von Knochenbrüchen mit Osteosynthese-Platten und Marknägeln zur operativen Stabilisierung gebrochener oder zerstörter Knochen entwickelt.

Neuer Therapiehandschuh für Schlaganfallpatienten

Ein neuartiges textilbasiertes Produkt für Schlaganfallpatienten ist „tipstim®“. Die Handhabung der Therapiehilfe für potenziell jeden Dritten der jährlich 270.000 neuen Schlaganfallpatienten in Deutschland ist eigentlich ganz einfach: Der Patient zieht sich den Sensorik-Handschuh über, verbindet diesen mit dem Impulsgeber und startet die Therapiesitzung ohne die sonst übliche Begleitung von medizinischem Fachpersonal selbst. Durch sensible Stimulation der Fingerspitzen werden direkt in den zugeordneten Gehirnarealen, die für die Hand zuständig sind, plastische Prozesse ausgelöst. Diese innovative Therapieform, die langwierige Trainingsprozesse erspart, eröffnet neue, effiziente, kostengünstige und für den Patienten angenehme Wege für die neurorehabilitative Therapie zur Verbesserung sensomotorischer Defizite.

Der Prototyp des Smart Textiles-Handschuhs speziell zur Therapie von Schlaganfallpatienten war 2008 in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt „Textile aktuatorische Elektroden auf der Basis von leitfähigen Garnen zur gezielten Stimulation einzelner Muskeln bzw. Muskelgruppen“ im Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland in Greiz entwickelt worden. Nach insgesamt neun Jahren Vorlauf- und anwendungsnaher Forschung, die 2001 mit der Schaffung von sensorisch textiler Fasern begonnen hatte – konnten die Entwickler mit dem Innovationspreis des Gesamtverbandes textil+mode in der Kategorie Technische Textilien erste öffentliche Erfolge feiern.

In dieser Zeit übernahm Bosana-Geschäftsführer Oliver Bona den Staffelstab. Rückblickend nennt er die vorklinischen Tests und die klinische Studie mit drei bis vier Jahren „für einen Mittelständler extrem zeit- und kostenintensiv“. Eine der weiteren Herausforderung sei die Rekrutierung von zwei Patientengruppen mit identischem Beeinträchtigungsgrad gewesen. Parallel dazu habe auch die Weiterentwicklung des Stimulationshandschuhs (tipstim® glove) deutlich mehr Zeit als geplant in Anspruch genommen. „Über zweieinhalb Jahre hat es bis zur finalen, marktfähigen Version gedauert.“

Techtextil: Treffpunkt für die Medizintextilienbranche

Ob Knochenmaterial, künstliche Haut, Stents, Nervenleitschienen oder innovative Wundversorgung: Die Natur baut und konstruiert hauptsächlich mit Fasern; der kreative Mensch kann der Gesundheitswirtschaft mit neuartigen Fasermaterialien entscheidende Impulse verleihen. Ähnliche Impulse geben auch die Textilforschung und zahlreiche Hersteller aus dem In- und Ausland auf der Techtextil 2015. Sie präsentieren dort eine Reihe von Innovationen, darunter funktionelle Textilien, Produkte und Materialien für die Medizintextilienbranche.
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