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Universität Basel

18. April 2013

Hochdotiertes Forschungsprojekt zur Entwicklung eines künstlichen Schliessmuskels

Wenn man seinen Stuhl nicht halten kann, beeinträchtigt dies die Lebensqualität ganz erheblich. Forscher der Universität Basel möchten deshalb ein adaptives Implantat entwickeln, das sich wie ein natürlicher Muskel zusammenziehen und entspannen kann. Die nationale Förderungsinitiative Nano-Tera.ch fördert dieses interdisziplinäre Forschungs- und Entwicklungsvorhaben mit 2,2 Mio. Franken.

Inkontinenz ist für die Betroffenen eine doppelte Last: Der Leidensdruck ist hoch, und darüber zu sprechen erfordert Überwindung. Während sich leichte Formen medikamentös behandeln lassen, versuchen Ärzte bei schweren Fällen die Schäden am Schliessmuskel operativ zu reparieren oder einen künstlichen Schliessmuskel einzusetzen.

Viele der heutigen, oft hydraulisch funktionierenden Schliessmuskel-Implantate weisen indessen gravierende Nachteile auf: Einerseits üben sie zu grossen und vor allem permanenten Druck auf das Gewebe aus, was zu Verletzungen des Darmausgangs führen kann. Andererseits ist ihre Handhabung oft kompliziert – besonders für die älteren Patienten.

Die Forscher um Prof. Bert Müller vom Biomaterials Science Center der Universität Basel möchten deshalb gemeinsam mit Partnern ein Implantat entwickeln, dass sich wie ein natürlicher Muskel anspannen und wieder entspannen kann: «Ein intelligenter Schliessmuskel sollte etwa den Druck automatisch erhöhen, wenn der Patient hustet», erläutert Forschungsleiter Prof. Bert Müller vom Biomaterials Science Center der Universität Basel.

Dabei setzen die Forscher auf zehntausende nanometerdünne Kunststofffilme, die sich bei einer elektrischen Spannung verformen. Die Technologie existiert grundsätzlich schon, allerdings ist eine Miniaturisierung nötig, um sie bei batteriebetriebenen Implantaten anwenden zu können, die mehrere Jahre halten sollen.

Breites Konsortium von Forschung und Industrie

Die Antriebselemente, welche die elektrischen Signale in mechanische Bewegung umwandeln, sollen auf Basis elektroaktiver Polymere an der Universität Basel entworfen und gebaut werden. Die dafür notwendige leistungsfähige Elektronik wird von der Empa entwickelt. Welchen Anforderungen die Schliessmuskel genügen müssen, definieren Kliniker aus Bern und Schaffhausen, und getestet werden die Implantate von der Universität Bern.

Geleitet wird das «SmartSphincter» genannte Projekt von Prof. Dr. Bert Müller, Thomas-Straumann-Professor für Materialwissenschaft in der Medizin an der Universität Basel. Weitere Partner sind die Medizinische Fakultät der Universität Bern, das Inselspital Bern, die Empa und die Spitäler Schaffhausen. Sie bringen 4,1 Mio. Franken an Eigenmitteln ein, womit das Budget des Projekts insgesamt 6,3 Millionen Franken für vier Jahre umfasst. Mit Sachleistungen unterstützt die Firma Myopowers SA das Projekt, die bereits über Erfahrungen mit künstlichen Schliessmuskeln für die Behandlung von Harninkontinenz verfügt.

Nano-Tera.ch: Gesundheit, Sicherheit und Umwelt im Fokus

Die nationale Forschungsinitiative Nano-Tera.ch möchte die Möglichkeiten der Ingenieur- und Informationstechnologien erweitern. Im Fokus stehen dabei die Gesundheit und Sicherheit der Menschen sowie die Umwelt. Getragen wird Nano-Tera.ch vom Schweizerischen Nationalfonds und von der Schweizerischen Universitätskonferenz. In den Ausschreibungen 2011 und 2012 hat die Forschungsinitiative 18 Projekte mit über 90 Millionen Franken gefördert, wovon 42 Mio. Franken von Nano-Tera.ch und 51 Mio. Franken von den Projektpartnern stammen.

Weitere Auskünfte

Prof. Dr. Bert Müller, Thomas Straumann-Professor für Materialwissenschaft in der Medizin, Biomaterials Science Center der Universität Basel, Tel. +41 61 265 96 60, E-Mail:

bert.mueller@unibas.ch

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