Medizinische Textilien: was sie können und wo sie zu finden sind

Kleidung, Polster, Bezüge – Textilien umgeben uns immer und überall. Gerade im medizinischen Umfeld müssen sie aber speziellen Anforderungen gerecht werden. Zudem können sich je nach Anwendung Eigenschaften, Form und Zusammensetzung stark unterscheiden – eine große Herausforderung für Hersteller. Das und noch mehr war auch dieses Jahr wieder Thema auf der COMPAMED.

Im Interview mit COMPAMED.de erklärt uns Dr.-Ing. Andreas Blaeser, was medizinische Textilien sind, welche besonderen Anforderungen sie erfüllen müssen und was sich aktuell in diesem Bereich tut.

Herr Dr. Blaeser, Sie haben heute im COMPAMED SUPPLIERS FORUM den Vortrag "Recent advances in medical textiles and biofabrication technology" gehalten. Wo finden wir denn überall solche medizinischen Textilien?

Dr.-Ing. Andreas Blaeser: Im extrakorporalen Bereich finden medizinische Textilien beispielsweise Anwendung als Kompressionsstrümpfe, OP-Kleidung oder auch Smart Medical Textiles, also Textil-integrierte Sensorik zur Messung von Körperfunktionen. Intrakorporal angewendet werden Textilien als Wundauflagen, Rekonstruktionsnetze, Gefäßprothesen, Nahtmaterial oder als Gerüststrukturen für die Gewebezüchtung, also Tissue Engineering beziehungsweise Regenerative Medizin, genutzt.

Warum sind diese Textilien besonders gut für den Einsatz in der Medizin geeignet?

Blaeser: Textile Strukturen zeichnen sich dadurch aus, dass ihre physikalischen, biologischen und chemischen Eigenschaften präzise und zum Teil unabhängig voneinander eingestellt werden können. Die Faser oder das Garn bildet den Grundbaustein für die textile Werkstoffmorphologie. Je nach Verarbeitung kann eine hoch feste Faser beispielsweise zu einem sehr elastischen Implantat verarbeitet werden. Ein weiterer Vorteil textiler Strukturen liegt in ihrer hohen Elastizität und Drapierbarkeit. Am Institut für Textiltechnik in Aachen werden unterschiedliche Technologien zur Herstellung von medizintextilen Flächen, wie zum Beispiel Gewebe, Gewirke, Gestricke oder Vliesstoffe, eingesetzt. Einen besonderen Akzent setzen wir mit der in unserem Haus eingesetzten Wirktechnologie. Das Wirken ermöglicht die Herstellung von medizinischen Maschenwaren mit präzise einstellbarer Mechanik und Porosität. Diese Besonderheit machen wir uns zu Nutze, um Gerüststrukturen für die Gewebezüchtung von Blutgefäßen, Herzklappen sowie Gewebe des Bewegungsapparates – also Knochen, Knorpel und Muskeln – zu produzieren.

Was bedeutet das für die Herstellung?

Blaeser: Die Herstellung textiler Strukturen für den medizinischen Einsatz unterliegt hoher material- und produktionstechnischer Anforderungen. An textile Implantate werden hierbei die größten Bedingungen gestellt, die unter anderem im Medizinproduktegesetz festgehalten sind. Der ausgewählte Werkstoff muss für den Einsatz in der Medizin zugelassen sein (Medical grade materials). Für neue Werkstoffe muss die Tauglichkeit für medizinische Anwendungen in umfangreichen biologischen Studien und anschließenden Tierversuchen nachgewiesen werden. Umgangssprachlich wird hierbei häufig vom Begriff der Biokompatibilität gesprochen. Damit wird die Voraussetzung beschrieben, dass das Material – sofern es als Implantat am oder im Körper getragen wird – keine negative Auswirkung auf das umliegende Gewebe und den gesamten Organismus hat. Weitere Anforderungen ergeben sich aus dem konkreten Anwendungsfall für das Textil, zum Beispiel eine hohe Porosität für das Einwachsen von Gewebe oder einstellbares Degradationsverhalten für textile Strukturen mit temporärer Stützfunktion.

Welche Trends sehen Sie im Bereich medizinische Textilien und Biofertigungstechnik?

Blaeser: Einen Trend, auf den wir uns in Aachen spezialisiert haben, ist die Biologisierung von medizinischen Implantaten. Hierbei werden die textilen Grundstrukturen mit lebenden Zellen besiedelt, um biologische, "mitwachsende" Implantate zu erhalten. Die Zell-beladenen Textilien reifen in mehrwöchiger Kultur zu Gewebe-ähnlichen Strukturen heran. Die Biologisierung bietet die Möglichkeit, die Verträglichkeit und den Austausch der Implantate mit dem Gast-Organismus weiter zu verbessern. Darüber hinaus besitzen die sogenannten biohybriden Implantate das Potenzial, neben rein mechanischen auch biofunktionale und physiologische Funktionen zu übernehmen. In diesem Zusammenhang erforschen wir gemeinsam mit klinischen Partnern die Entwicklung von biohybriden Blutgefäßen, Herzklappen, Knorpel- und Knochengewebe sowie ersten Vorläufern für Herzmuskel- und Lebergewebe. In diesem hoch-interdisziplinären Forschungsfeld übernimmt der Forschungsbereich Medical Textiles and Biofabrication an der RWTH Aachen eine Brückenfunktion zwischen der dem Maschinenbau zugeordneten Textiltechnik und der Medizinischen Fakultät.