zur Navigation zum Inhalt
 
Innere Medizin 11. September 2008

Zucker für die Blutwäsche

Kleine Mikropartikel auf der Basis von Zucker sollen bei der Blutreinigung gezielt toxische Bestandteile aus dem Blut filtern. Die Anforderungen an diese Partikel sind vielfältig. Entwickelt wurden die Trägermaterialien für ein neues Blutwäsche-System, das der Dialyse ähnlich ist. Synthesechemiker der Technischen Universität (TU) Wien stellen die Partikel im Labor her und steuern über die Polymerisationsmethode wesentliche Kenngrößen wie Porosität und Partikelgröße. Anschließend werden die Partikel gezielt funktionalisiert, um interessante biokompatible Träger für die Industrie herzustellen.

„Wir arbeiten mit polymeren Trägersubstanzen in Form von kugelförmigen Mikropartikeln, die für den Einsatz in wässrigen Medien geeignet sind. Sie werden auf der Basis von Kohlenhydraten, genauer gesagt Zuckern wie Glucose (Traubenzucker), Saccharose (Rübenzucker) beziehungsweise Galactarsäure (Schleimsäure), chemisch synthetisiert und müssen bestimmten Anforderungen genügen. Es ist wichtig, dass diese kleinen Kügelchen wasserverträglich sind, also in Wasser aufquellen und von diesem gut benetzt werden, eine bestimmte Porengröße aufweisen und natürlich biokompatibel sind“, erklärt Prof. Dipl.-Ing. Dr. Simone Knaus, Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien. Gemeinsam mit dem Vorstand des Institutes Prof. Dipl.-Ing. Dr. Heinrich Gruber entwickelt Knaus in Kooperation mit der Donau-Universität Krems diese polymeren Trägersubstanzen, die nach Anbindung spezieller Gruppen für die Blutreinigung eingesetzt werden können.

Toxische Komponenten binden

Bei dem an der Donau-Universität entwickelten Blutwäschesystem wird das Blut in einen externen Kreislauf hineingepumpt und kommt so mit den Mikropartikeln in Kontakt. Die Partikel werden konstant in Bewegung gehalten und der Austausch erfolgt schneller als bei der herkömmlichen Dialyse. Knaus: „Die Schwierigkeit oder die Kunst ist es, die Größe der Partikel und der Poren genau einzustellen. Gleichzeitig muss das Ganze chemisch stabil sein. Die Partikel sollen ja noch weitere chemische Reaktionen eingehen können, da verschiedenste spezifische Liganden (Ankergruppen für die aus dem Blut zu entfernenden Komponenten) an die Mikropartikel angebunden werden.“
Die Kohlenhydrate, die mit polymerisierbaren Gruppen versehen werden, müssen aus diesem Grund zuerst wasserunlöslich gemacht werden. Anschließend ist es möglich, über sogenannte Suspensionspolymerisation kugelförmige, unlösliche Partikel herzustellen. Ein Charakteristikum der Träger ist, dass sie eine große spezifische Oberfläche aufweisen. Dies gelingt durch Verwendung spezieller Hilfsmittel bei der Polymerisation, die bewirken, dass in den Partikeln Poren gebildet werden. Nach der Polymerisation werden die Partikel wieder wasserverträglich gemacht und an die innere und äußere Oberfläche Ankergruppen angehängt. Diese binden im Idealfall nur die toxischen Komponenten, das heißt, es werden keine unschädlichen Substanzen aus dem Blut eliminiert.

Vielfältig einsetzbar

Die Partikel sind nicht nur für die Blutwäsche einsetzbar, sondern könnten ganz allgemein auf dem weitläufigen Gebiet der Affinitätschromatografie eine große Rolle spielen. Sie erfüllen alle Anforderungen, die an Trägermaterialien für die Isolierung und Anreicherung spezieller Komponenten aus komplexen biologischen Systemen gestellt werden. Außerdem konnte bereits erfolgreich gezeigt werden, dass die Partikel auch als Träger für die Festphasen-Peptidsynthese geeignet sind.

Quelle: TU Wien

Zu diesem Thema wurden noch keine Kommentare abgegeben.

Medizin heute

Aktuelle Printausgaben