Neuartige Membranen gegen schädliche Eiweiße

Forscher wollen neue Kunststoffe für den Einsatz in der Dialyse entwickeln

15.08.2016 - Deutschland

In dem Projekt „Membrantechnologien – MembraTech“ sollen neuartige Membranen entwickelt werden, die durch gezielte strukturelle Veränderungen an ihrer Oberfläche dazu in der Lage sind, bei der Dialyse schädliche Eiweiße wie das C-reaktive Protein aus dem Körper zu entfernen. Die Forschungen dazu finden in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Roderich Süssmuth statt, Leiter des Fachgebietes Biologische Chemie der TU Berlin, in Kooperation mit der Firma Pentracor GmbH (Hennigsdorf). Im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) wird „MembraTech“ mit mehr als 1 Million Euro gefördert. Die Arbeitsgruppe von Roderich Süssmuth, die sich in erster Linie mit der Entdeckung neuer Wirkstoffe befasst, beschäftigt sich bereits seit einigen Jahren auch mit der Synthese und Herstellung von Adsorbern und Membranen.

Unter Dialyse wird ein Blutreinigungsverfahren verstanden, bei dem ein Stoffaustausch über eine Membran erfolgt. Die halbdurchlässige Membran ist in der Lage, kleine Moleküle wie Wasser und Elektrolyte sowie weitere Stoffwechselprodukte, die mit dem Urin ausgeschieden werden müssen, durchzulassen, während sie größere Moleküle zum Beispiel Proteine und Blutzellen zurückhält. Dadurch stellt die Dialyse neben der Nierentransplantation die wichtigste Ersatztherapie bei chronischem Nierenversagen dar.

Für die Herstellung von Dialyse-Membranen werden Kunststoffe, im Speziellen Hochleistungspolymere, verwendet. Das sind Polymere, die sich von Standardkunststoffen durch ihre besonderen Eigenschaften unterscheiden. Bei den Dialyse-Membranen werden zum Beispiel modifizierte Polyimide, Polyethersulfone (PES) und Polysulfone (PSF) verwendet. Strukturelle und physikalische Besonderheiten dieser kommerziell erhältlichen Materialien sind ihre ausgezeichneten optischen Eigenschaften, die hohe thermische, chemische und mechanische Stabilität sowie ihre Resistenz gegen extreme pH-Werte.

Lange Zeit waren die eingesetzten Herstellungsmethoden für die Veränderung dieser Polymere mit sehr toxischen und umweltunverträglichen Chemikalien verbunden. Der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Roderich Süssmuth gelang es jedoch, eine kostengünstige und extrem umweltfreundliche Methode zu entwickeln, die unlängst patentiert wurde. Diese Methode, die den Ausgangspunkt für die Modifizierung von Membranoberflächen darstellt, basiert auf dem umweltfreundlichen Green-Chemistry-Konzept („Grüne Chemie“-Konzept), da sie sowohl nachhaltige Rohstoffe verwendet wie Wasser, als auch auf den Verbrauch von großen Mengen an umweltschädlichen Lösungsmitteln verzichtet. Die neuartigen Membranen, die in der Arbeitsgruppe von Roderich Süssmuth entwickelt werden, sollen von der Pentracor GmbH auf deren Einsatzmöglichkeiten hin untersucht werden, um später im großen Maßstab in hochwertige Medizinprodukte eingebaut und beispielsweise in der Dialyse eingesetzt zu werden.

Seit vielen Jahren finden solche Membranen Anwendung in der Chemieindustrie, der Pharmaindustrie und der Biotech-Branche. Ein in seiner Bedeutung zunehmendes Anwendungsgebiet von Membranen ist die Behandlung der Niereninsuffizienz, die weltweit eine steigende Zahl an Neuerkrankungen aufweist und in vielen Fällen tödlich enden kann. Auch in Deutschland steigt die Zahl der Patienten, die ohne Dialyse nicht lebensfähig wären in einem alarmierenden Maße an, berichtet die Deutsche Gesellschaft für Nephrologie auf ihrem Internet-Portal.

Mit denen an der TU Berlin hergestellten Membranen könnte somit ein wichtiger Beitrag geleitstet werden, die Morbidität zu reduzieren und die Lebensqualität von Dialysepatienten zu verbessern.

https://www.bionity.com/de/news/159284/neuartige-membranen-gegen-schaedliche-eiweisse.html