Philipp Höhn hat einen Simulator entwickelt, in dem man die Dichtigkeit von Membranen gegenüber Körperflüssigkeiten prüfen kann.
Chirurgie
Ein Pflaster für die Bauchspeicheldrüse
Ein Simulator schlägt eine Brücke zwischen Materialtechnik und klinischer Prüfung.
Operationen an der Bauchspeicheldrüse sind ein heikles Unterfangen. Das empfindliche, kleine Organ produziert Verdauungssekrete, die normalerweise erst im Zwölffingerdarm aktiviert werden und extrem aggressiv sind. „Diese Flüssigkeit ist es, die ein schlecht gekautes Steak auflöst“, verdeutlicht Dr. Philipp Höhn, Oberarzt in der Allgemein- und Viszeralchirurgie am St. Josef Hospital, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum.
Entfernt man einen Teil der Bauchspeicheldrüse, entsteht eine Öffnung, aus der das Sekret in den Bauchraum gelangen kann, was für die Patientin oder den Patienten sehr gefährlich ist. Fachleute sprechen von einer Fistel. Operateure verhindern das Austreten der Flüssigkeit, indem sie einen Teil des Dünndarms möglichst dicht auf die Öffnung nähen. Doch nicht immer genügt das. Dann bräuchte es ein Pflaster, um die Fistel zu verschließen. „Das Problem ist: Es gibt keines, das funktioniert“, so Philipp Höhn. Die Materialien, die auf dem Markt sind, halten entweder dem Sekret nicht stand, oder sie kleben nicht zuverlässig. Verschiedene Hersteller suchen intensiv nach einem funktionierenden Wundverschluss, denn das wirtschaftliche Potenzial ist erheblich.
Simulator zum Dichtigkeitstest
Um infrage kommende Materialien zu prüfen, hat Philipp Höhn einen Simulator entwickelt. Darin lässt sich das potenzielle Pflastermaterial in einen Kolben einspannen. Darüber werden einige Milliliter des Bauchspeicheldrüsensekrets gefüllt, das die Bochumer Forschenden von Patienten gespendet bekommen. Den Kolben befestigt Philipp Höhn dann in einem Wärmeschrank bei Körpertemperatur. Druckluft sorgt für eine mechanische Belastung des Pflastermaterials, die der im Körper nahekommt. Unterhalb des Kolbens befindet sich eine hochempfindliche Waage. Sie registriert exakt, ob und wie viel Flüssigkeit das Pflastermaterial durchdringt und hindurchtropft. Der Versuch kann über mehrere Stunden laufen. Anhand einer grafischen Darstellung lässt sich dann ablesen, wie lange das Material dichtgehalten hat.
Wir wünschen uns eine Kooperation mit der spezialisierten Materialtechnik.
Versuche mit Klebstoffen auf Biomembranen wie Schweinezwerchfell, das als Schlachtabfall anfällt, oder Kunstdarm, haben gezeigt, dass damit keine Dichtigkeit zu erreichen ist. „Wir wünschen uns eine Kooperation mit der spezialisierten Materialtechnik, um maßgeschneiderte Pflastermaterialien zu entwickeln“, so Philipp Höhn.
In den Kolben wird oberhalb des zu testenden Materials das Körpersekret eingefüllt. Druckluft und Temperatur sorgen für körperähnliche Bedingungen. Unter dem Kolben steht eine empfindliche Waage, die jeden Tropfen aufzeichnet, der die Membran durchdringt.
Zusätzlich startete die Klinische Forschungsgruppe ein neues Projekt, in dem Doktorand David Wiedemann Organoide aus gesunden Bauchspeicheldrüsenzellen züchtet. Er will herausfinden, warum sich bei manchen Patienten nach einem Eingriff Schwierigkeiten durch austretendes Sekret ergeben und bei anderen nicht: Vielleicht unterscheidet sich die Zusammensetzung oder Aktivierung des Sekrets individuell. „Wenn wir verstehen, welche Faktoren zu den Problemen führen, könnten wir sie beeinflussen und möglicherweise für die Heilungsphase bestimmte Faktoren hemmen“, so Philipp Höhn.
Ein Schatz in der Gefriertruhe
