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Glossar

Universitätsdruckerei

Maßgeschneidert fürs Gehirn

Stents sind kleine Multitalente, die Leben retten können. Modelle für die Zukunft werden in Kiel entwickelt.

Professor Eckhard Quandt ist einer der geistigen Väter des Nanolabors in der Kieler Kaiserstraße und ein bisschen amüsiert darüber, dass Politiker wie Presseleute derzeit gern aus dem Häuschen geraten, wenn von der Wissenschaft des Winzigen die Rede ist. Dass diese Wissenschaft Zukunft hat, steht für den Physiker und Materialwissenschaftler zwar außer Frage, bisweilen wird das Thema aber für seinen Geschmack begrifflich etwas überstrapaziert. »Nicht alles, was klein ist, ist automatisch nano«, sagt Quandt und nennt als Beispiel nützliche medizinische Helferlein, die unter seiner Regie im Nanolabor gebaut werden und dennoch mit bloßem Auge erkennbar sind. Es handelt sich um sogenannte Stents mit einem Durchmesser bis zu etwa einem halben Millimeter oder, anders ausgedrückt, 500.000 Nanometer.

Durchblutungsstörungen sind klassische Fälle, in denen Stents zum Einsatz kommen. Die kleinen Röhrchen werden in Venen oder Arterien eingeschoben und drücken dort wie eine Feder gegen die Gefäßwand, um den Blutdurchfluss zu gewährleisten. Obwohl erst seit gut zehn Jahren in größerem Ausmaß mit derartigen Stützkonstruktionen gearbeitet wird, sind die Anwendungen in der Gefäßchirurgie bereits vielseitig. Und weitere Einsatzgebiete sind in Sicht, so Professor Quandt, der seine Stents in Zusammenarbeit mit einem namhaften Medizintechnikhersteller aus Pforzheim entwickelt. Gedacht sind die Stützröhrchen für die Neurologie, wo sie unter anderem bei der Behandlung von Aneurysmen wertvolle Dienste leisten können. Aneurysmen sind krankhafte Gefäßveränderungen, die Gehirnblutungen auslösen und tödlich enden können. Stabilisierend und korrigierend sollen die Kieler Stents wirken, die sich in einem wesentlichen Punkt von bisher genutzten Stents unterscheiden: Ihre gitterförmige Struktur wird nicht, wie sonst üblich, mit Lasern geschnitten, sondern durch Fotolithografie. Die Beschichtung mit Fotolack und die anschließende Belichtung mit UV-Licht erlaubt es dabei, sehr feine und komplexe Strukturen zu schaffen. Strukturen, die für unbedingte Maßarbeit erfordernde Eingriffe im Gehirn absolut lebenswichtig sein können.

Weshalb für die Entwicklung dieser Hilfsmittel ein Nanolabor nötig ist, erklärt sich aus dem grundsätzlichen Wert einer solchen Forschungsstätte: Sie ist immer dann wichtig, wenn vielfältige Anforderungen auf sehr begrenztem Raum erfüllt werden müssen. So sind Stents für die Neurologie nicht nur an sich sehr klein, sondern sie verfügen unter anderem wegen ihres schichtartigen Aufbaus und sehr differenzierter Feinstrukturen auch über Funktionen, die dem Laien wundersam erscheinen. Dank ihres »Formgedächtnisses« können die Röhrchen extrem zusammengepresst und an die gewünschte Stelle der betreffenden Blutbahn befördert werden, ehe sie sich wieder auseinanderfalten und ihre stabilisierende Funktion erfüllen. All das klappt, obwohl es sich beim Material nicht um Kunststoff handelt, sondern um eine Titan- Nickel-Verbindung, also um ein Metall. Technik vom Feinsten wie die etwa eine Million Euro teure Sputter-Anlage zum Beschichten des Metalls macht dies möglich.

Und nicht zuletzt die Erfahrung der Wissenschaftler im Nanolabor. Ihre Neuro-Stents stehen kurz vor der Erprobung an Tieren, bis zu einer Verwendung am Menschen dürften aber noch Jahre vergehen.
Martin Geist

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