Entwicklung und präklinische Evaluierung responsiver Thrombozytenhemmender Beschichtungen für endovakuläre Impantate

• Antragsteller: Dr. Daniel Kaiser; Dr. Manfred Maitz
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569778349

Endovaskuläre neurointerventionelle Stents und Katheter bergen ein inhärentes Risiko der Thrombenbildung auf ihrer Oberfläche, was zu Gefäßverschlüssen und Freisetzung von Emboli führen kann. Die wenigsten dieser Produkte verfügen über antithrombogene Eigenschaften oder haben Beschichtungen, die auf passiven antithrombogenen Mechanismen beruhen. Verfügbare bioaktive Beschichtungen hemmen hauptsächlich die plasmatische Gerinnung ohne Anpassung an das aktuelle lokale Gerinnungsgeschehen. Diese nicht-selektive Aktivität kann das Risiko hämorrhagischer Komplikationen potenziell erhöhen. Darüber hinaus werden Neurointerventionen überwiegend im arteriellen System durchgeführt, wo die Thromboprophylaxe in erster Linie auf die Hemmung der Thrombozytenaggregation ausgerichtet ist. Dieses Vorhaben zielt darauf ab, ein Plättchen-hemmendes Hydrogel als antithrombotische Beschichtung für neurointerventionelle Stents zu entwickeln, das den Thrombozytenaggregationshemmer Eptifibatid angepasst an die lokale Gerinnungsaktivität freisetzt. Die Bioaktivität, Freisetzungseigenschaften und die Stabilität des Hydrogels als Beschichtung neurointerventioneller Stents soll mithilfe etablierter in vitro Testsysteme untersucht werden. Die antithrombogenen Eigenschaften der Beschichtung sollen in der Entwicklungsphase mit Blut von gesunden Spendern in verschiedenen Vollblut-Inkubations-Systemen mit quasistatischen, venösen und arteriellen Strömungsbedingungen getestet werden. Daten mit höherer klinischer Relevanz sollen im Chandler Loop Versuch durch die Verwendung von Blut von Patienten vor elektiven Behandlungen intrakranieller Aneurysmen gewonnen werden, die eine systemische Thrombozytenaggregation erhalten. Die in vitro Daten sollen außerdem mit in vivo Daten aus Implantationsversuchen in supraaortalen Gefäßen von Kaninchen ergänzt werden, die aufgrund ihrer Strömungsverhältnisse ausgewählt wurden, da diese den Zielbedingungen im Menschen ähnlich sind. Die Kombination aus präklinischer Evaluation dieser neuartigen Oberflächenmodifikationen in einem relevanten Tiermodell und mit Patientenblut soll ein höheres Maß an Biosicherheit im Vergleich zu Standardstudien gewährleisten. Das Forschungskonsortium profitiert von synergistischen Kompetenzen eines außeruniversitären Forschungsinstituts (Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V., IPF) mit Erfahrung in Entwicklung und Analyse blutverträglicher Oberflächen und einem klinischen Universitätsinstitut (Universitätsklinikum Dresden, UKD). Der klinische Partner stellt Zugang zu Patientenblutproben sowie Laborräumen vor Ort für unmittelbare Hämokompatibilitäts-Testungen. Zudem bietet das Tierlabor mit Angiographieanlage des klinischen Partners herausragende Voraussetzungen, das vorgeschlagene Freisetzungssystem in fortschrittlichen präklinischen Bedingungen zu evaluieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Matthias Gawlitza