Nanopflaster repariert Herzmuskel

Herzmuskelzellen sorgen dafür, dass sich das Herz zusammenzieht und so das Blut durch den Körper pumpt. Bei Herzerkrankungen können diese Zellen absterben oder nicht mehr ihre volle Leistung entfalten. Gemeinsam mit Forscherkollegen des Leibniz-Instituts für Neue Materialien in Saarbrücken hat ein Team der Universität des Saarlandes ein Verfahren entwickelt, mit dem sich solche Zellen auf einer Nanooberfläche nachzüchten lassen. Es handelt sich um eine Art Nanopflaster, auf dem die Zellen in eine vorgegebene Richtung wachsen: Nur so können sie sich wie im gesunden Gewebe richtig zusammenziehen. Das Pflaster besteht aus einem hauchdünnen Aluminium-Plättchen, das mit einer Aluminiumoxidschicht überzogen ist. Das Besondere ist die Struktur. „Die einzelnen Aluminiumoxid-Komponenten kann man sich wie eine Portion Spaghetti auf einem Teller vorstellen“, erklärt Karin Kiefer, die in der Klinik für Kinderkardiologie am Homburger Uniklinikum forscht. Für ihre Studie haben die Wissenschaftler die Spaghetti-Struktur mit einem Laser bearbeitet und parallel verlaufende Linien hineingeschnitten. Dabei erzeugten sie Plättchen, deren Linien Abstände zwischen 1 und 8 µm besitzen, und brachten die Zellen darauf auf. „Wir konnten zeigen, dass die mit dem Laser bearbeitete Nanostruktur den Herzmuskelzellen eine Wuchsrichtung vorgibt“, sagt Kiefer. Am besten seien die Zellen in eine Richtung gewachsen, wenn die Linien 2 bis 4 µm breit waren. Bei unbehandelten Plättchen kam es zu ungeordnetem Wachstum. In Folgestudien wäre nun zu klären, inwieweit sich die gezüchteten Zellen wie natürliche Zellen im Gewebe zusammenziehen können. Die Methode könnte zum Einsatz kommen, um angeborene Herzfehler bei Kindern zu korrigieren, aber auch um Patienten nach einem Infarkt zu behandeln.