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Meilenstein bei der Entwicklung einer künstlichen Plazenta

Der Frühstart ins Leben ist oft schwer. So tritt bei etwa der Hälfte der vor der 32. Schwangerschaftswoche geborenen Babys das sogenannte Atemnotsyndrom auf, weil die Lunge noch nicht ausgereift ist. Diese Funktionsstörung gehört zu den häufigsten Todesursachen bei Neugeborenen. Bisherige Therapien können schwerwiegende Folgen für die Entwicklung der Lunge, aber auch des Gehirns haben.

Ein Forscherteam der kanadischen McMaster-University um Prof. Christoph Fusch, Chefarzt der Klinik für Neugeborene, Kinder und Jugendliche, Universitätsklinik der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität, im Klinikum Nürnberg forscht daher seit sechs Jahren an der Entwicklung einer künstlichen Plazenta, um das Blut der Neugeborenen adäquat mit Sauerstoff anreichern zu können – und hat jetzt einen Meilenstein erreicht.

Ursache für das Atemnotsyndrom bei Frühgeborenen ist der Mangel an Surfactant. Fehlt es an diesem Stoff, muss das Neugeborene viel Atemarbeit aufwenden, um die Lungenbläschen immer wieder neu zu entfalten. Diese hohe Atemarbeit führt letztlich zu einer starken Minderversorgung mit Sauerstoff, was unbehandelt einen Herzkreislaufstillstand zur Folge hat.

Entwicklung einer künstlichen Plazenta

Bisherige Therapien haben mitunter schwerwiegende Folgen wie etwa Wachstumsstörungen, Gehirnveränderungen, Schäden an der Lunge oder Gerinnungsstörungen. Um diese zu vermeiden, arbeitet die Forschergruppe der renommierten kanadischen McMaster-University fieberhaft an der Entwicklung einer künstlichen Plazenta. Sie soll das Blut des Babys direkt mit Sauerstoff versorgen und damit ausschließen, dass die noch nicht entwickelte Lunge mehr arbeiten muss, als sie sollte. An der Spitze des Forscherteams stehen Prof. Dr. Ravi Selvaganapathy und Prof. Dr. Christoph Fusch, der bis zu seinem Wechsel ans Klinikum Nürnberg als Chefarzt der Klinik für Neugeborene, Kinder und Jugendliche, Universitätsklinik der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität, Lehrstuhlinhaber des Jack Sinclair Research Chair an der McMaster-University war.

Der Forschergruppe ist es nun gelungen, eine einzigartige pumpenlose Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung zu entwickeln. Ein kleines quadratisches Gerät, so groß wie ein Bierdeckel und aus durchscheinendem Silikon, könnte eines Tages für Frühchen den entscheidenden Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen. Das deutsch-kanadische Forscherteam ist sich ganz sicher, dass das der Durchbruch ist.

 

Die kleine Apparatur zur Lungenunterstützung wird direkt an die Nabelschnur angeschlossen. Durch den natürlichen Herzschlag des Babys wird Blut dann auch in die künstliche Plazenta geschickt. Es fließt dann durch ein Gitternetz von Mikrokanälen, die für den Gasaustausch von Silikon-Membranen umgeben sind. Dort wird das Kohlendioxid im Blut durch Sauerstoff ersetzt, und mit dem nächsten Herzschlag wird das Blut aus dem Kästchen in den Körper des Babys geschickt.

Nur geringfügig anders als die Natur

Obwohl das Gerät nur wie eine kleine wabbelige Scheibe aus Silikon aussieht, ist es dank eines Geflechts aus rostfreiem Stahl, dessen Drähte dünner sind als ein menschliches Haar, sehr leistungsfähig. Genau dieses Geflecht ermöglicht den beidseitigen Gasaustausch. „Das Prinzip dieser künstlichen Plazenta weicht nur geringfügig von dem ab, was von Natur aus passiert, d. h. das Herz des Frühchens schlägt und pumpt und der Körper bekommt so den dringend benötigten Sauerstoff“, erläutern Selvaganapathy und Fusch.

"Dass das Gerät die Kapazität hat, ein Frühgeborenes in einer mit Sauerstoff angereicherten Umgebung mit genügend Sauerstoff im Blut zu versorgen, war ein erster schöner Meilenstein", betonen die beiden Professoren. " Wir können nun guten Gewissens den nächsten Schritt gehen: Das Gerät soll dann so viel Sauerstoff im Blut anreichern, wie es eine normale Plazenta auch tun würde."

Autorin/Autor: Unternehmenskommunikation

 
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