Nierensteie können mehrere Zentimeter groß werden. Bei ihrer Zertrümmerung mit einem Laser entstehen oft kleinste Fragmente. Um sie aus dem Körper entfernen zu können, entwickelten Bremer Forscherinnen und Forscher einen speziellen Klebstoff.
Manche Nierensteine lagern ruhig in den Nieren. In einigen Fällen wandern sie jedoch in die Harnleiter und verursachen schmerzhafte Koliken.
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Wenn sie ruhig in der Niere lagern, werden sie oftmals nur zufällig etwa bei einer Ultraschalluntersuchung entdeckt. Je nach Lage und Größe können sich Nierensteine aber auch durch kolikartige Flankenschmerzen bemerkbar machen. In einigen Fällen wandern sie in den Harnleiter und verursachen teils unerträgliche Schmerzen. In Deutschland sind etwa vier Millionen Menschen betroffen – mit steigender Tendenz, da die Bildung von Nierensteinen durch unausgewogene Ernährung, zu wenig Bewegung und wärmeres Klima begünstigt wird. In 400.000 Fällen pro Jahr ist ein endoskopischer Eingriff notwendig. Damit sind die Fallzahlen fast doppelt so hoch wie bei Schlaganfällen oder Herzinfarkten.
Die gängigste Behandlungsform ist ein endoskopischer Eingriff, bei dem die Nierensteine zunächst mit einem Laser zertrümmert und die Steinfragmente anschließend mit einem Greifer herausgezogen werden. Dabei können jedoch häufig nicht alle Teile des Nierensteins entfernt werden. Kleine Steinreste bleiben im Körper zurück. Diese begünstigen das erneute Auftreten von Nierensteinen. Bei mehr als der Hälfte der Patientinnen und Patienten vergrößern sich die Nierensteine deshalb wieder.
Besondere Anforderungen für den Einsatz im Körper
Hier setzen die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen an. Sie haben in enger Zusammenarbeit mit Urologinnen und Urologen der Universitätsklinik Freiburg einen Klebstoff entwickelt, mit dessen Hilfe sich auch die Reste des zertrümmerten Nierensteins entfernen lassen. „Unser Klebstoff besteht aus zwei Komponenten. Die erste Komponente umschließt die Steinreste“, erklärt Dr. Ingo Grunwald, Leiter des Projekts mediNiK. „Die zweite Komponente härtet das System zu einer gummiartigen Masse aus, die flexibel und elastisch genug ist, um sie aus der Niere herauszuziehen.“
Bei ihrer Entwicklung mussten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehrere Herausforderungen meistern. „Die größte Schwierigkeit war es, einen Klebstoff herzustellen, der auch unter Wasser kleben kann“, sagt Grunwald. Für die Anwendung im Körper dürfen die Komponenten darüber hinaus keine Giftstoffe enthalten. Zudem galt es zu verhindern, dass die Instrumente der Operateure beim Eingriff verkleben. „Außerdem muss der Klebstoff selektiv sein. Er darf nur an den Steinfragmenten und nicht an der Nierenschleimhaut haften bleiben“, so Grunwald.
Bei der Zertrümmerung von Nierensteinen entstehen winzige Fragmente, die der Arzt mit dem Greifer nicht packen kann (linkes Bild). Der mediNiKKlebstoff verbindet diese Reste zu einer gummiartigen Masse, die sich problemlos entfernen lässt (Bild rechts).
piotr_malczyk_Thinkstock: (links); Fraunhofer IFAM: (rechts);
„Komplett steinfreie Niere“
In einem ersten Test konnte das mediNiK-Team bereits beweisen, dass ihr Klebstoff funktioniert. „Unsere Aufnahmen zeigen, dass die Niere hinterher komplett steinfrei war“, sagt Grunwald. Die Forscherinnen und Forscher arbeiten gerade an der weltweiten Zulassung ihrer Entwicklung als Medizinprodukt. Grunwald rechnet damit, dass die Patientinnen und Patienten spätestens in zwei Jahren von der neuen Methode profitieren werden.
Eine gute Idee ist noch kein marktreifes Produkt und ein hervorragender Wissenschaftler noch kein erfolgreicher Firmenchef. Um die Finanzierungslücke zwischen öffentlicher Forschung und privater Firmenfinanzierung zu schließen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung den Wettbewerb „Gründungsoffensive Biotechnologie − GO-Bio“ ins Leben gerufen. Die geförderten Arbeitsgruppen sollen neue Forschungsansätze in den Lebenswissenschaften verfolgen und deren kommerzielle Verwertung zielgerichtet vorbereiten. Firmengründungen werden somit erleichtert. Seit 2005 hat das Ministerium im Rahmen von sieben Auswahlrunden 50 Projekte unterstützt, aus denen bereits 22 Unternehmensgründungen hervorgegangen sind.
Ansprechpartner:
Dr. Ingo Grunwald
Fraunhofer IFAM Bremen
Wiener Straße 12
28359 Bremen
0421 2246-630
ingo.grunwald@ifam.fraunhofer.de
