Der kleinste Stent der Welt

Ungef?hr eines von Tausend Kindern bildet ¨C manchmal schon als F?tus im Mutterbauch ¨C Engstellen in den Harnwegen aus. Damit sich der Urin nicht lebensgef?hrlich staut, m¨¹ssen Kinderchirurgen ¨C wie Gaston De Bernardis vom Kantonsspital Aarau ¨C die Verengungen an der Harnr?hre herausschneiden und die offenen Enden der R?hre wieder aneinander n?hen. Es w?re schonender f¨¹r die Nieren, wenn die Engstelle mit Hilfe eines Stents bereits im Mutterleib erweitert werden k?nnte.

Solche Prothesen ¨C so genannte Stents ¨C werden f¨¹r die Behandlung von verengten Herzkranzgef?ssen schon l?nger verwendet. Doch die Harnwege von F?ten sind viel kleiner. Stents in so kleinen Dimensionen sind mit herk?mmlichen Methoden nicht machbar. Deshalb ist De Bernardis auf das Multi-Scale Robotics Lab der ETH Z¨¹rich zugegangen. Nun haben die Forschenden ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sie detailreiche Strukturen im Bereich von weniger als 100 Mikrometer Durchmesser herstellen k?nnen, wie sie in einem k¨¹rzlich ver?ffentlichten externe Seite Fachbeitrag berichten.

Neues Verfahren entwickelt

?Wir haben den kleinsten Stent der Welt gedruckt ¨C mit Merkmalen, die 40 Mal kleiner sind als was bisher hergestellt werden konnte?, sagt Carmela De Marco, Erstautorin der Studie und Marie-Sklodowska-Curie-Fellow in der Forschungsgruppe von Bradley Nelson. Die Gruppe nennt das von ihr entwickelte Verfahren indirekten 4D-Druck. Dabei brennen die Forschenden mit Laserlicht eine dreidimensionale Schablone ¨C ein 3D-Negativ ¨C in eine mit einem L?sungsmittel aufl?sbare Schicht. Dann f¨¹llen sie die L¨¹cke mit einem sogenannten Formged?chtnis-Polymer und fixieren die Struktur mit UV-Licht. Schliesslich entfernen sie die Schablone in einem L?sungsmittelbad ¨C fertig ist der dreidimensionale Stent.

Die vierte Dimension kommt aufgrund des Formged?chtnisses des Stents hinzu. Das Material l?sst sich zwar deformieren, aber es erinnert sich an seine Ursprungsform ¨C und kehrt zu ihr zur¨¹ck, wenn es gen¨¹gend warm ist. ?Das Formged?chtnis-Polymer eignet sich f¨¹r die Behandlung von Harnwegsverengungen. Der Stent l?sst sich zusammengestaucht durch die Engstelle schieben. Wenn er zu seiner Ursprungsform zur¨¹ckfindet, spannt er dann dort den verengten Harnweg auf?, sagt Gaston De Bernardis.

Noch ist der Weg zur Anwendung weit. Die Stents m¨¹ssen zuerst im Tiermodell getestet werden, bevor Studien am Menschen zeigen k?nnen, ob diese Stents bei Kindern mit den angeborenen Harnwegdefekten helfen k?nnen. Aber die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. ?Wir sind ¨¹berzeugt, dass unsere Resultate der Entwicklung von neuen chirurgischen Werkzeugen f¨¹r minimal invasive Operationen den Weg weisen?, sagt Carmela De Marco.