Das monolithische, lichthärtbare Hyaluronsäurepflaster sorgt für eine starke Nasshaftung bei der Durotomie-Reparatur

Das monolithische, lichthärtbare Hyaluronsäurepflaster sorgt für eine starke Nasshaftung bei der Durotomie-Reparatur

Die Durotomie ist eine häufige neurochirurgische Komplikation und beinhaltet einen Riss in der Dura mater, der Schutzmembran, die das Gehirn und das Rückenmark umgibt. Schäden können zum Austreten von Liquor cerebrospinalis (CSF) führen, was zu verzögerter Heilung, Kopfschmerzen und Infektionen führt, weshalb ein zuverlässiger wasserdichter Duralverschluss unerlässlich ist.

Gewebeklebstoffe werden zunehmend als Alternative zum Nähen für den Duraverschluss untersucht, da sie eine einfachere und schnellere Anwendung ermöglichen. Allerdings leiden viele bestehende Versiegelungen auf Leimbasis unter übermäßiger Schwellung, was zu Masseneffekten und unerwünschter Gewebeanhaftung führt, was zu postoperativen Komplikationen führen kann. Um diese Einschränkungen zu beseitigen, haben Forscher Janus-Gewebepflaster untersucht, die über zwei unterschiedliche Oberflächen verfügen – eine, die fest am Gewebe haftet, und eine andere, die unerwünschte Adhäsion verhindert. Leider basieren die meisten vorhandenen Janus-Pflaster auf mehreren Materialien und komplexen, mehrstufigen Herstellungsprozessen, was ihren praktischen Einsatz einschränkt.

In einer bahnbrechenden Studie hat ein Forscherteam aus Südkorea unter der Leitung von Professor Seung Yun Yang vom Department of Biomaterials Science der Pusan ​​National University ein innovatives, auf Licht reagierendes, monolithisches Janus-Dural-Pflaster mit photohärtbarer Hyaluronsäure (HA) durch einen einfachen Ansatz entwickelt. „Unser Duralpflaster besteht aus natürlichem Biopolymer-Hyaluronsäure Bietet eine starke Nasshaftung sowie eine gleitende Oberfläche, die anschließend unerwünschte Gewebeanhaftungen verhindert Exposition gegenüber ungiftigem sichtbarem Licht,“ erklärt Prof. Yang. Ihre Studie wurde am 16. Dezember 2025 online verfügbar gemacht und in Band 527 von veröffentlicht Zeitschrift für Chemieingenieurwesen am 01. Januar 2026.

Die Forscher wählten HA aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität sowie seiner intrinsischen Antihaft- und Schmiereigenschaften. Um eine Lichtaktivierung zu ermöglichen, wurde HA chemisch mit photovernetzbaren Gruppen – Methacrylat (MA) und 4-Pentenoat (PA) – modifiziert. Die resultierende HA-basierte Lösung wurde dann lyophilisiert, um ein Pflaster mit zwei unterschiedlichen Oberflächen zu bilden: einer dichten Oberfläche mit einer hohen Polymerkonzentration und einer porösen Oberfläche mit einer niedrigeren Polymerkonzentration. Um die konforme Haftung an feuchten Geweben weiter zu verbessern, wurde das Pflaster auf eine Dicke von etwa 0,2 mm komprimiert.

Labortests zeigten, dass das Pflaster die Wunden mithilfe von sichtbarem Licht niedriger Energie innerhalb von fünf Sekunden vollständig verschließen konnte. Die dichte Außenfläche zeigte eine starke Nasshaftung und erreichte einen hohen Berstdruck und eine etwa 50 % geringere Reibung als herkömmliche Duralversiegelungen. Bemerkenswert ist, dass die Haftfestigkeit bis zu zehnmal höher war als die von kommerziell erhältlichen Gewebeklebstoffen. Gleichzeitig absorbierte die poröse Oberfläche effizient Flüssigkeiten und trug dazu bei, unbeabsichtigtes Anhaften von Gewebe zu verhindern. Das Pflaster zeigte außerdem eine minimale Schwellung und einen reduzierten Masseneffekt – weniger als 200 % Schwellung und eine Gewichtszunahme von etwa 0,1 g – bei gleichzeitig hoher Dehnbarkeit, Flexibilität und ausgezeichneter Biokompatibilität.

Das Team testete das entwickelte Pflaster auch in einem Kaninchen-Durotomiemodell, wo es einen schnellen und effektiven Duralverschluss erreichte, ohne den umgebenden Schädel, die Dura mater oder das Gehirngewebe zu beschädigen. Das photohärtbare Duralpflaster wurde an das Biotech-Unternehmen SNvia übertragen, das groß angelegte Produktionsanlagen für photovernetzbare Hyaluronsäure aufgebaut hat. Es wird erwartet, dass nichtklinische Studien in der ersten Hälfte des Jahres 2026 abgeschlossen werden. Für dasselbe Jahr ist ein Antrag auf klinische Prüfung von Medizinprodukten beim südkoreanischen Ministerium für Lebensmittel- und Arzneimittelsicherheit geplant.

Prof. Yang weist darauf hin, dass die Technologie eine schnelle Wundversiegelung ermöglicht und das Risiko eines postoperativen Austritts von Liquor cerebrospinalis verringert. Wichtig ist, dass die Studie praktische Beweise liefert, die die klinische Sicherheit und Anwendbarkeit von photovernetzbarer Hyaluronsäure (HAMA-PA) belegen. Seine starke Haftung an feuchten Geweben lässt auch auf ein breiteres Potenzial für Arzneimittelabgabepflaster, zellbeladene Konstrukte und künstliche Gewebe schließen.

Insgesamt bietet dieses innovative Duralpflaster ein großes Potenzial für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen, die eine schnelle, wasserdichte Versiegelung erfordern.

Quellen: