Heart2.0

Das Ziel im Projekt Heart 2.0 ist die Entwicklung eines aktiven Grenzflächensystems für das Innere von Kunstherzen und Herzunterstützungssystemen, das innovative Konzepte der Molekulartechnik, Bio- und Nanotechnologie, Oberflächentechnik und Fluiddynamik kombiniert. Eine alternde Bevölkerung und hohe Anzahl von Herzkrankheiten führen dazu, dass immer mehr Menschen an terminaler Herzinsuffizienz leiden. Der Mangel an Spenderherzen und die unzureichende Bereitstellung führt zu langen Wartezeiten mit verschlechterter Lebensqualität und steigendem Lebensrisiko.

ReinHeart/ReinVAD hat künstliche Herzunterstützungssysteme entwickelt, die die Funktion des natürlichen Herzens vollständig ersetzen und eine therapeutische Alternative zur Herztransplantation darstellen. Der Kontakt des Blutes mit der Titan- /Polymeroberfläche des künstlichen Herzens und des Herzunterstützungssystems bleibt jedoch eine Herausforderung und führt zu unerwünschten thromboembolischen Komplikationen.

Unser Ziel ist es, ein aktives Grenzflächensystem für Kunstherzen und Herzunterstützungssysteme zu entwickeln. Dieses System reduziert nicht nur die Aktivierung der Gerinnung, sondern beeinflusst die Blutkomponenten auch aktiv und trägt so zur Genesung der Patienten bei. Über die Ankerpeptide werden Antifouling- Polymerbürsten auf der Titan-/Polymeroberfläche des künstlichen Herzens gebunden. Durch die zusätzliche Immobilisierung von Corn-Trypsin-Inhibitor, CTI, und gewebespezifischem Plasminogenaktivator, tPA, wird die oberflächeninduzierte Gerinnung lokal unterbunden und die Fibrinolyse aktiviert, falls ein Gerinnsel gebildet wird. Zusätzlich werden mittels Laserstrukturierung biomimetische Oberflächentopographien erzeugt, die wandernde Wirbelströmungen und dadurch eine hohe Scherung an der Grenzfläche erzeugen, um die Gerinnsel abzulösen. Die beiden biologischen Strategien spielen insbesondere in der akuten Anfangsphase der Implantation eine Rolle, während die Strukturierung des Titans über Jahre aktiv bleibt.