Hydrogel aus Meeresalgen zur Behandlung von Hautwunden

Eine nachhaltige Hydrogel-Formulierung zur Wundbehandlung heilt Wunden und verhindert mit ihren kleb- und quellungsarmen Eigenschaften die Ausdehnung der Wunde. Die Forschenden aus Japan hoffen, dass die in ihrer Studie gewonnenen Erkenntnisse den Weg für neue Lösungen zur Verbesserung der medizinischen Versorgung einer alternden Gesellschaft ebnen werden.

Den meisten entwickelten Hydrogelen werden Klebeeigenschaften am Hautgewebe verliehen, damit sie den Bewegungen der Haut folgen können. Da diese Hydrogele an der Haut und der Wundstelle haften, dehnen sie die Wunde selbst aus, sobald sie nach der Absorption von Exsudaten anschwellen. Dies verursacht nicht nur Schmerzen, sondern erhöht auch das Risiko einer bakteriellen Infektion aufgrund der Ausdehnung des Wundbereichs. Um Hydrogele zu schaffen, die Wunden wirksam behandeln können, ohne den Wundheilungsprozess zu beeinträchtigen, ist es daher notwendig, mit der Herstellung von Hydrogelen zu experimentieren, die auf neuen Ideen basieren und gleichzeitig bestehende Materialeigenschaften nutzen.

Vor diesem Hintergrund haben Forschende der Tokyo University of Science (TUS), Japan, ein neues medizinisches Material für die Behandlung von Hautwunden vorgeschlagen. Wie sie in ihrer kürzlich im International Journal of Biological Macromolecules veröffentlichten Studie berichten, entwickelten sie ein kostengünstiges Hydrogel unter Verwendung einer in Algen vorkommenden Komponente, das andere physikalische Eigenschaften als herkömmliche Hydrogele aufweist.

Das Hydrogel wird aus Alginat, Kalziumkarbonat und kohlensäurehaltigem Wasser hergestellt. Alginat ist eine biokompatible Substanz, die aus Algen gewonnen werden kann. Am wichtigsten ist, dass es nicht stark an Zellen oder Hautgewebe haftet. Dank der besonderen Struktur, die durch Alginat und Kalziumionen gebildet wird sowie der schützenden Wirkung des CO2, weist das Hydrogel nicht nur ideale pH- und Feuchtigkeitsbedingungen für die Wundheilung auf, sondern auch eine geringere Adhäsion und Schwellung im Vergleich zu anderen Hydrogel-Wundauflagen.

Die Forschenden testeten die Wirksamkeit ihres neuen Hydrogels anhand von Zellkulturen und einem Mausmodell. „Anhand von Tierversuchen konnten wir nachweisen, dass unser Hydrogel eine hohe therapeutische Wirkung hat und gleichzeitig die durch herkömmliche klinische Präparate verursachte vorübergehende Vergrößerung der Wundfläche unterdrücken kann“, bemerkt Teshima. „Dies bestätigt unsere anfängliche Hypothese, dass Gele mit geringer Hauthaftung und geringem Quellvermögen sich hervorragend als Wundauflagen eignen, was das genaue Gegenteil der herkömmlichen Weisheit ist.“

Erwähnenswert ist, dass Alginat aus Strandalgen gewonnen werden kann, einer erneuerbaren Ressource, die oft als Abfallmaterial der Küstengebiete betrachtet wird. Da das Hydrogel nicht nur kostengünstig, sondern auch biologisch abbaubar ist, stellt diese Entwicklung einen wichtigen Schritt in Richtung nachhaltiger Medizin dar. „Wir glauben, dass diese Forschung als Maßstab für das Design zukünftiger medizinischer Materialien dienen und zu einer nachhaltigen und kostengünstigen Wundversorgung führen wird“, sagt Teshima. „Darüber hinaus können unsere Ergebnisse zur Klärung von Problemen mit Hydrogelformulierungen beitragen, die derzeit im klinischen Einsatz sind, und neue Designrichtlinien für die nächste Generation von Wundbehandlungsgelen liefern.“