MIT-Spin-off entwickelt Hydrogel-Kleber zur Ablösung von Nähtechniken bei chirurgischen Eingriffen

Ein aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) hervorgegangenes Start-up entwickelt einen auf Hydrogel basierenden Kleber, der in wenigen Sekunden feuchte Gewebe versiegeln kann. Ziel ist es, Näh- und Klammertechniken bei Verfahren wie Herzbypass-Operationen und Hernienreparaturen zu ersetzen, berichtet MIT News. SanaHeal wurde von MIT-Alumnus Hyunwoo Yuk gegründet. Das Unternehmen gibt an, dass seine biokompatible Klebertechnologie von den Regulierungsbehörden genehmigt wurde, um Blutungen bei Wunden zu stoppen. Im nächsten Jahr wird die Technologie in klinischen Studien getestet, um die Blutung während chirurgischer Eingriffe zu kontrollieren und verschiedene verletzte Gewebe zu reparieren.

Probleme mit Nähtechniken
Viele chirurgische Eingriffe erfordern das Verbinden von zwei Gewebestücken, einschließlich Dreifach-Herz-Bypass-Operationen, Kaiserschnitten sowie Hernien- und Sehnenreparaturen. Die meisten Operationen werden von Robotern durchgeführt, die von Menschen oder Chirurgen gesteuert werden, und kleine Fehler beim Nähen oder Klammern können zu Leckagen führen, die schwerwiegende Folgen haben können. Nähte und Klammern können auch Gewebe schädigen, Immunreaktionen hervorrufen und zu Narbengewebe oder Infektionen führen. In der Mikrochirurgie, so Yuk, kann der Durchmesser einer Nadel dünner sein als ein menschliches Haar.

Herausforderungen der Nähtechniken

Funktionsweise des Klebers
Das Material ist ein Hydrogel, das aus Polymeren und Wasser besteht und so konzipiert ist, dass es biokompatibel ist, um Immunreaktionen und die Bildung von Narbengewebe zu minimieren. Frühere Versionen ähnelten doppelseitigem Klebeband und verwendeten Polyacrylsäure, ein wasserabsorbierendes Material, das auch in Windeln vorkommt, um Feuchtigkeit aus feuchtem Gewebe zu ziehen und innerhalb von Sekunden zu kleben. Derzeit kann der biokompatible Kleber des Unternehmens an feuchten und unebenen Oberflächen haften und eine luftdichte sowie flüssigkeitsdichte Versiegelung bilden. Diese Technologie ist von haftenden Materialien in der Natur inspiriert, wie zum Beispiel von Entenmuscheln und Spinnennetzen. Yuk erklärt, dass dieser Ansatz „eher wie ein Post-it-Zettel“ ist als eine Naht, was ihn weniger invasiv macht und die Verwendung mit chirurgischen Robotern erleichtert.

Er weist darauf hin, dass schnellere und effizientere chirurgische Verfahren auch dazu beitragen können, die Kosten für Operationen zu senken.

Von der Forschung zur Kommerzialisierung

Von der Forschung zum Start-up
Yuk entwickelte diese Technologie im Labor von Professor Xuanhe Zhao als Master- und Doktorand (SM ‘16, PhD ‘21). Zunächst konzentrierte er sich auf die mechanischen Eigenschaften von Hydrogelen, bevor er, nachdem er mit Ärzten aus der Region Boston gesprochen hatte, in den biomedizinischen Bereich wechselte, da diese Ärzte häufig von der Notwendigkeit berichteten, Gewebe zu versiegeln oder zu verbinden. Yuk hatte ursprünglich geplant, in der akademischen Welt zu bleiben, entschied sich jedoch, die Leitung der Transferarbeit zu übernehmen, nachdem er die Schwierigkeiten erkannte, mit denen Laborinnovationen in die klinische Praxis gelangen. Das Team nutzte das Deshpande Center des MIT, die Gründungsberatung und das Büro für Technologielizenzierung.

Potenzielle Partner hielten die frühen regulatorischen Hürden für zu risikobehaftet, weshalb die Gründer sich entschieden, die Kommerzialisierung selbst in die Hand zu nehmen. SanaHeal wurde 2021 mit Unterstützung des Deshpande Centers gegründet.

Plattformansatz
Das anfängliche Ziel des Unternehmens liegt in der Behandlung von Wunden und Blutungen, bevor es sich auf chirurgische Anwendungen konzentrierte, da diese breiter gefächert sind. Es bietet seine Technologie großen Medizintechnikpartnern an, die Produkte für offene, laparoskopische und endoskopische Eingriffe entwickeln, und verwendet sie für bestehende Geräte ohne Nähte, wie zum Beispiel bei Hernien- und Nervenreparaturen. „Wir sehen uns von Anfang an als Plattformunternehmen“, sagt Yuk. Nach fast zehn Jahren Arbeit verläuft der Kommerzialisierungsprozess langsamer als Yuk erwartet hatte. Er erklärt, dass es sehr lohnend sein wird, zu sehen, wie die Technologie den Patienten zugutekommt.

Potenzial und Herausforderungen des Hydrogel-Klebers

Die Entwicklung des Hydrogel-Klebers stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Chirurgie dar, insbesondere in Bezug auf die Senkung von Operationsrisiken und die Verbesserung der Effizienz. Traditionelle Nähtechniken weisen zahlreiche Probleme auf, darunter mögliche Immunreaktionen und Gewebeschäden, während dieser neuartige Kleber in kurzer Zeit eine stabile Versiegelung bilden kann, um diese Risiken zu verringern. Darüber hinaus zeigt die Entscheidung der Gründer, die Kommerzialisierung selbst in die Hand zu nehmen, ein Gespür für die Marktnachfrage und Vertrauen in die Praktikabilität der Technologie. Mit der Reifung der Technologie wird erwartet, dass sie in einer breiteren Palette chirurgischer Anwendungen eine wichtige Rolle spielen kann.