Wirkstoff-Freisetzung von Antibiotika über 2-phasige 3D-gedruckte Hydrogel-Strukturen:
Für die Versorgung offener Frakturen wie auch großer offener Wunden ist der Einsatz entzündungshemmender Antibiotika unumgänglich. Diese können auf verschiedenen Wegen verabreicht werden, allerdings ist die definierte lokale Applikation im Wundbereich oftmals schwierig.
Ein Team vom Universitätsklinikum Dresden veröffentlichte nun einen neuen Ansatz unter Nutzung des Core/Shell Extruders an einem GeSiM-BioScaffold Drucker BS3.1. Dabei werden zwei unterschiedliche Hydrogele gleichzeitig als koaxiale 3D-Struktur gedruckt. Für die zweiphasige Core/Shell Struktur wurde als Kernmaterial ein 6%iges Alginat verwendet, mit darin suspendierten unterschiedlichen Antibiotika. Als Hüllmaterial wurde Alginat-Methylzellulose (ALG-MC) verwendet, speziell entwickelt durch diese Arbeitsgruppe. Dessen deutlich höhere Steifigkeit verleiht der Gesamtstruktur eine ausreichende mechanische Festigkeit.
Die Forscher konnten die kontrollierbare Freisetzung des Antibiotikums über die Shell-Spur in-vitro demonstrieren. Materialzusammensetzung und Geometrie erlauben die Kontrolle der Freisetzungs-Kinematik in einem viel weiteren Bereich als bei bisher verwendeten membranbasierten Wirkstoffpflastern.
Schema eines Core/Shell-gedruckten Mäanders mit gelösten Antibiotika in der core-Spur (Mit freundlicher Genehmigung des Zentrums für Translationale Weichgewebeforschung der Technischen Universität Dresden)
Perspektivisch könnte dieses Verfahren bei der Herstellung von Pflastern, Wundauflagen oder direkt bei der Implantation in Knochenverletzungen zum Einsatz gebracht werden. Mehr Details finden Sie in der nachstehenden Veröffentlichung, z.B. haben die Autoren auch die rheologischen Eigenschaften der verwendeten Hydrogele eingehend untersucht.
Akkineni, Spangenberg, et.al: Controlled and Local Delivery of Antibiotics by 3D Core/Shell Printed Hydrogel Scaffolds to Treat Soft Tissue
Mit freundlicher Genehmigung des Zentrums für Translationale Weichgewebeforschung der Technischen Universität Dresden
