05. April 2017 | Fibers & Filaments

Bis in jede Körperfaser

Smartes Wundenmonitoring
Smartes Wundenmonitoring: Haarfeine textilbasierte Minisensoren überwachen den Heilungsverlauf
Quelle: ITM/TU Dresden)

Spätestens seit Pflaster, Gipsverband und OP-Bekleidung leistet die Textilindustrie wichtige Beiträge zur Gesundheitswirtschaft. Vom Dialog beider Branchen sind künftig Hightech-„Ersatzteile“, patientenangepasste Rehabilitations-Technik und Funktionstextilien mit Notfallalarmierung für ältere Menschen zu erwarten. Sichtbar wird das verstärkte Miteinander auch auf der Techtextil, Internationale Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe vom 9. bis 12. Mai 2017 in Frankfurt/Main. Von den rund 1.400 Ausstellern zeigen allein gut 400 textile Lösungen für die Medizintechnik.

In Erwartung neuer faserbasierter Produkte zur medizinischen Versorgung bzw. zur therapeutischen Begleitung einerseits und Umsatzerwartung andererseits erwarten Fachbesucher aus Medizin und Gesundheitswirtschaft auf der Techtextil zum Anwendungsbereich Medtech neue faserbasierte Forschungslösungen und Erzeugnisse zum Einsatz in Krankenhäusern, Reha- und Pflegeeinrichtungen bzw. zur Betreuung älterer Menschen in der Häuslichkeit.

Potenziale von Hightech-Fasern 2020
Fasern als Grundbaustein des Lebens sind mit Blick auf Medizin und Gesundheitswirtschaft ein zunehmend gewichtiger Schwerpunkt der deutschen Textilforschung in Kooperation mit vor allem mittelständischen Medizintechnikherstellern. Aktuelle Entwicklungsprojekte zeigen: Vorbilder aus der Tier- und Pflanzenwelt werden in den Laboren nicht nur nachempfunden, sondern schaffen in Zusammenarbeit mit anderen Forschungszweigen, Kliniken und der Industrie die Grundlagen für neue operative Möglichkeiten. Was ist von Hightech-Fäden 2020 zu erwarten?

„Vor allem gute Körperverträglichkeit mit einstellbaren Eigenschaften in Festigkeit und Resorbierbarkeit sowie zum Teil neuartige Produkte in Form von Implantaten oder Therapiehilfen, die auf den Patienten individualisiert angepasst sind“, sagt Dr. Klaus Jansen vom Forschungskuratorium Textil, Dachmarke der deutschen Textilforschung. Sich abzeichnende Produkte sind beispielsweise Hohlfasern als Bestandteil von Wundauflagen, die dosiert Wirkstoffe direkt in die Wunde abgeben, aber auch Stents für Herz und Lunge, die mit körpereigenen Zellen besiedelt werden können, um länger gegen Abstoßungsreaktionen im Körper gewappnet zu sein.

Hochspezialisierte Medizintextilien eröffnen nicht nur mit Blick auf die Transplantationsmedizin neue Möglichkeiten. Was in Textilforschungseinrichtungen an den Standorten Dresden, Aachen und im Raum Stuttgart das Laborstadium zumeist noch nicht verlassen hat, soll in wenigen Jahren in die klinische Praxis überführt werden. Beispiel dafür sind textilsensorische Wundverbände, neuartige Bronchialstents und eine tragbare künstliche Lunge mit textilen Kernelementen. Faserbasierte Innovationen sind auch für die alternde Gesellschaft von großer Bedeutung – vor allem, wenn smart-textile Komponenten an der Kleidung Vitalparameter und Umgebungseinflüsse erfassen und kanalisieren können. Das „Smart Jacket“ aus Zella steht ebenso für diesen Trend wie Sturzmattensensorteppiche oder die nässesensorische Inkontinenz-Betteinlage eines österreichischen Start-ups zur Verbesserung der Pflegeabläufe.

Permanente Heilungssignale aus der Wunde
Um eine wissenschaftsintensive Produktidee mit Potenzial zu nennen: Drei Forschungsinstitute – das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und das Institut für Festkörperelektronik (IFE) der TU Dresden sowie das Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V. (TITV) aus Greiz –haben bereits miniaturisierte, textilbasierte Sensoren für das kontinuierliche Monitoring chronischer Wunden entwickelt und ihre Funktionsfähigkeit unter Beweis gestellt. Sie sollen die Aufzeichnung komplexer, physiologisch und chemisch relevanter Faktoren ermöglichen.

Im Rahmen eines Vorlaufforschungsprojekts, gefördert mit Fördermitteln des Bundeswirtschaftsministeriums, wurden die Sensoren sticktechnisch zu modularen Sensornetzwerken auf textile und nicht-textile Trägermaterialien appliziert und messtechnisch zusammengeschaltet. Solche textilbasierten Sensornetzwerke können in Wundverbandsysteme integriert werden, um physiologische Parameter oder Störungen im Heilungsprozess auf Basis objektiver Messdaten zeitnah zu erfassen. Durch kontinuierliches Monitoring wird es zudem möglich, ein besseres Verständnis der Zusammenhänge der relevanten Wundparameter für den Heilungsprozess zu erlangen, so die Forscher. Auch sollen auf diese Weise Vitalparameter im Freizeit- und Sportbereich aufgezeichnet oder die Funktionsüberwachung von Implantaten möglich werden

Bionische Prinzipien in Textil nachgebildet
Die Geschichte von Medizintextilien reicht weit bis in die Zeiten der Pharaonen zurück. Wundabdeckungen aus Gewebe waren im alten Ägypten genauso gefragt wie Leinen als Nahtmaterial. 1871 startete in Deutschland die industrielle Produktion von Wundwatte; 1882 erhielt Beiersdorf ein Patent für selbstklebende Heilpflaster. In den 50er-Jahren des vorigen Jahrhunderts begann die Wissenschaft die Tatsache zu nutzen, dass der Bauplan des Menschen nicht ohne Fasern auskommt: Muskeln, Bänder, Blutgefäße, Haut, Organe – Gewebe halt.

In den frühen Siebzigern ging der Textiltechnikstudent Heinrich Planck in seiner Diplomarbeit am Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) in Denkendorf bei Stuttgart, der Frage nach, wie sich Gefäßprothesen aus Polyester auf einer Flachstrickmaschine naturnah adaptieren lassen. Mit der damals revolutionären Verbindung bionischer Prinzipien, physiologischer Erkenntnisse und herkömmlicher Textiltechnologien begründete Planck den Forschungsschwerpunkt Medizintextilien. Inzwischen haben innovative Wundversorgungssysteme „made in Denkendorf“ weltweit tausenden Brandopfern Linderung verschafft und sollen jetzt auch die Behandlung chronischer Wunden revolutionieren.

Redigiert von Angelika Hörschelmann

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