Hoffnung im OP: Wunden löten statt nähen?

Die Palette beim Löten reicht vom Handlöten bis zum vollautomatisierten Löten. Bekannt ist Löten seit 5000 v. Chr. – und vermutlich auch schon davor bekannt. Damals wurden bereits im alten Ägypten Gold und Silber miteinander für Schmuckstücke verbunden. Den ersten elektrischen Lötkolben, den H1, meldete übrigens Ernst Sachs am 08.07.1921 zum Patent an. Ganz neue Wege beim Löten will ein Forschungsteam um Inge Herrmann von der EMPA in Dübendorf. Sie haben ein Verfahren entwickelt, das auf dem Prinzip des Lötens basiert und sich für den Wundverschluss eignet.

Was unterscheidet das Schweißen vom herkömmlichen Nähen?

In der Chirurgie werden Wunden meist genäht oder geklammert. Diese Techniken stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn es um besonders weiches Gewebe wie Leber oder Milz geht. Hier kann das Gewebe unter dem Druck von Nadel und Faden reißen, ähnlich wie weicher Käse unter einem straff gezogenen Faden. Daher haben Inge Hermann und ihr Team eine neue Form des Wundlöten entwickelt. Dafür verwenden die Forscher eine proteinbasierte Lötpaste, die mit Gelatine für eine gelartige Konsistenz und Nanomaterialien zur Verbesserung der Eigenschaften angereichert ist. Auf die Wunde aufgetragen, wird das Lot mit einem Infrarotlaser erhitzt. Nanopartikel im Lot wandeln das Laserlicht in Wärme um und ermöglichen so die Gerinnung der Proteine und deren Vernetzung mit dem Gewebe, ohne das umliegende Gewebe zu schädigen.

Welche Vorteile bietet das neue Verfahren für Patienten und Ärzte?

Die Vorteile des neuen Lötverfahrens sind vielfältig. Es ermöglicht einen berührungslosen, präzisen und schonenden Wundverschluss, ideal für die minimalinvasive Chirurgie. Die Technologie bietet eine stabile und bioverträgliche Verbindung von Geweben, reduziert das Risiko von Komplikationen und fördert eine schnelle Heilung. Zudem ist das Verfahren durch die Verwendung von Infrarotlicht statt herkömmlichem Laserlicht für den Einsatz im Operationssaal ohne zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen geeignet.

Wie funktioniert das Löten von Wunden mit Nanopartikeln?

Das Lötverfahren nutzt eine Eiweiß-Gelatine-Paste, die Metall- und Keramik-Nanopartikel enthält. Beim Bestrahlen mit einem Laser wandeln die Titannitrit-Nanopartikel das Licht in Wärme um und ermöglichen so das Verschmelzen des Gewebes. Einzigartig ist die Verwendung von fluoreszierenden Bismutvanadat-Nanothermometern innerhalb der Paste, die eine genaue Temperaturkontrolle in Echtzeit erlauben. Dies ist besonders wichtig, da die Temperatur beim Lötprozess von biologischem Gewebe präzise kontrolliert werden muss, um Schäden zu vermeiden.

Wie steht es um die Sicherheit des Verfahrens?

Obwohl erste Laborversuche in Kliniken in den USA, der Schweiz und Tschechien vielversprechend verlaufen sind, sieht Inge Herrmann noch Hürden, insbesondere bei der Sicherheit der Nanopartikel. Diese sind noch nicht für die klinische Anwendung zugelassen und ihre Biokompatibilität muss noch umfassend geklärt werden, um sicherzustellen, dass die Methode keine Langzeitschäden oder Vergiftungen verursacht.

Wie sieht die Zukunft dieser Technologie aus?

Die Forschung steckt noch in den Kinderschuhen, und es wird voraussichtlich fünf bis zehn Jahre dauern, bis das Verfahren am Patienten angewendet werden kann. Die Herausforderungen liegen vor allem darin, geeignete Anwendungsgebiete zu identifizieren und die Materialverträglichkeit sicherzustellen. Aber das Potenzial dieser Technik, insbesondere bei Weichteilverletzungen, könnte die chirurgische Praxis deutlich verbessern.