Knapp 300.000 Menschen erleiden in Deutschland pro Jahr einen Herzinfarkt. Auch wenn viele Betroffene diesen \u00fcberleben, bleibt ihr Herz ein Leben lang geschw\u00e4cht. Denn das bei einem Herzinfarkt abgestorbene Muskelgewebe kann sich nicht regenerieren. Das Gewebe vernarbt und beeintr\u00e4chtigt die Leistungsf\u00e4higkeit des Herzmuskels. Forscher an den Universit\u00e4ten Erlangen und Bayreuth arbeiten an einem 3D-gedruckten lebenden Gewebe mit Spinnenseide, das zuk\u00fcnftig schwache Herzen zu neuer Kraft verhelfen soll.<\/p>\n
Therapie von Herzmuskelerkrankungen mit Spinnenseide<\/p>\n
Spinnenseide besteht haupts\u00e4chlich aus Proteinen, die mit dem menschlichen K\u00f6rper kompatibel sind. Die Medizintechnik nutzt Spinnenseide bislang als Wundabdeckung oder zur Beschichtung von Implantaten, die sich h\u00e4ufig aufgrund k\u00f6rpereigener Immunreaktionen entz\u00fcnden oder sogar g\u00e4nzlich vom Patienten abgesto\u00dfen werden. Besonders interessant in diesem Zusammenhang ist die Eigenschaft, dass Spinnenseide quasi unsichtbar f\u00fcr den menschlichen Organismus ist. So k\u00f6nnen Fremdk\u00f6rper wie z.B. Implantate oder k\u00fcnstliche Herzklappen unter einer Schicht Spinnenseide versteckt werden. Forscher setzen die einzigartige F\u00e4higkeit der Seide mit dem Stealth-Modus gleich oder beschreiben das Material als Bio-Shield.<\/p>\n
Zudem eignet sich das Material sehr gut als Ger\u00fcst, um Herzmuskelzellen zu z\u00fcchten. Im Fokus der Forschung steht das Protein Fibroin, das der Seide ihre Struktur und mechanische Festigkeit verleiht. Mit der Entwicklung eines rekombinierten Seidenproteins der Gartenkreuzspinne mithilfe von E. coli Bakterien gelang es Prof. Thomas Scheibel, Inhaber des Lehrstuhls f\u00fcr Biomaterialien an der Universit\u00e4t Bayreuth, das Material in gr\u00f6\u00dferen Mengen k\u00fcnstlich zu produzieren. Seine k\u00fcnstliche Spinnenseide steht dabei dem Original aus der Natur in Nichts nach und wird vom Forscherteam rund um Dr. Felix Engel von der Universit\u00e4t Erlangen verwendet, um funktionst\u00fcchtige Herzmuskelzellen zu z\u00fcchten.<\/p>\n
In Gelform l\u00e4sst sich das k\u00fcnstliche Seidenprotein sogar mittels 3D-Drucker zur Herstellung von Herzmuskelgewebe nutzen. Dabei wird eine Kombination aus lebender Materie additiv aufgebaut. Je nach Bedarf kann eine Mischung aus Herzmuskelzellen, Seidenproteinen und Blutgef\u00e4\u00dfzellen beliebig aufgebaut werden. Erste Tests aus dem Jahr 2017 zeigen, dass sich ein gedruckter Herzmuskelstrang zum Leben erwecken l\u00e4sst und tats\u00e4chlich zu Schlagen beginnt. Die Forscher planen derzeit ein 3D-gedrucktes Gewebepatch, das wie eine Art Pflaster auf das besch\u00e4digte bzw. vernarbte Herzmuskelgewebe aufgelegt wird und das Herz nach dem Anwachsen zur urspr\u00fcnglichen Kraft und Leistungsf\u00e4higkeit verhelfen soll.<\/p>\n
<\/p>\n