Faszination Technik Wundauflage mit schaltbarer Haftung

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In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: Wie ein neuartiges Polymer Wundauflagen ermöglicht, die sich dank Kälte schmerzfrei und ohne Rückstände ablösen lassen.

Noch heute basiert der Großteil der selbstklebenden Wundauflagen auf einem vor mehr als 100 Jahren entwickelten System auf Basis von Zinkoxid-Kautschuk-Kleber. Da das Entfernen von Pflastern und anderen selbstklebenden Wundauflagen sehr schmerzhaft sein kann und dabei das regenerierte Gewebe wieder verletzt wird, wird seit mehr als 30 Jahren an alternativen Klebematerialien auf Basis des „Bond/debond-on-demand“-Prinzips geforscht. Denn für Allergiker, für Verbrennungswunden oder chronische Wunden bei Diabetikern zum Beispiel gibt es derzeit noch keine geeignete Lösung.

Temperaturgesteuert sicher kleben

Forschende der Universität Freiburg haben nun in einem von der Baden-Württemberg Stiftung geförderten Projekt ein innovatives Polymer für Wundauflagen entwickelt, welches temperaturgesteuert sicher klebt, sich aber leicht wieder ablösen lässt. Der innovative Ansatz ermöglicht Verbände, die bei Körpertemperatur fest auf der Haut oder der Wundstelle haften, ohne die Bewegungsfreiheit des Patienten einzuschränken.

Wird der Verband aber gekühlt, etwa durch eine Kältepackung, lässt er sich ganz leicht und ohne Schmerzen wieder abnehmen. Zudem bleiben keine Kleberückstände am heilenden Gewebe haften. Die Eigenschaft des Klebematerials, also eine „schaltbare Klebrigkeit“, wird durch einen Kristallisationsprozess erreicht.

Keine Schmerzen, keine Kleberückstände

Das Forscherteam am Institut für Makromolekulare Chemie der Universität Freiburg hat unter der Leitung von Prof. Dr. Rolf Mülhaupt (PhD) und Prof. Dr. Thorsten Steinberg (PhD), der von der Medizin her am Universitätsklinikum Freiburg das Projekt betreute und die Materialien klinisch/biologisch evaluierte, einen Klebstoff entwickelt, der aus Copolymeren und PVA-Fettsäureestern mit kristallisierbaren Seitenketten und unterschiedlicher Zusammensetzung besteht.

• Die Strategie beruht auf thermoresponsiven Polymeren, welche bei Raumtemperatur fest und bei Körpertemperatur geschmolzen vorliegen und nur im geschmolzenen Zustand Haftung aufweisen.

• Durch Kühlen kristallisieren diese Seitenketten, was zum Verlust der Haftung auf der Haut führt. Die Kristallisation bewirkt dabei eine physikalische Vernetzung des Materials, wodurch die Haftung auf der Haut stark gehemmt wird und gleichzeitig die Kohäsion des Materials zunimmt. Dadurch lässt sich die entsprechende Wundauflage an einem Stück ohne Kleberückstände, und ohne Schmerzen zu verursachen, entfernen.

• Gleichzeitig kommt es zu einer Volumenverkleinerung, wodurch die Kontaktfläche zwischen Wundauflage und Haut verringert und ein Ablösen der entsprechenden Wundauflage unterstützt wird.

Körperwärme steuert Haftung

Das bedeutet in der Anwendung, dass sich das Material durch Körperwärme verändert und klebt. Durch Auflegen eines Kühlakkus kristallisiert das Material wieder und haftet dadurch nicht mehr an der Haut. Das Material tritt dabei nicht in die Wunde ein. Geeignet ist diese Wundauflage daher vor allem bei Verbrennungen oder bei allergischer, empfindlicher Haut und infizierten Wunden, da Hautverletzungen oder -ablösungen vermieden werden. Auch bei der stationären Wundbehandlung von Patienten oder bei großen Wunden ist eine solche Wundauflage ideal, da keine Haftmittel zurückbleiben und das Haftmittel zudem eine exzellente Biokompatibilität aufweist.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (WO2023/134899A1).

Dieser Beitrag ist ursprünglich auf unserem Partnerportal konstruktionspraxis erschienen.

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