Katheter werden sicherer

Neues Design verhindert Infektionen und Thrombosen
Ein neues Katheter-Design der Arbeitsgruppe von Prof. Dr.-Ing. Klaus Affeld, Leiter des Labors für Biofluidmechanik an der Charité Berlin, wird in diesem Jahr mit dem Innovationspreis zur Förderung der Medizintechnik ausgezeichnet. Das Team schlägt einen mikroporösen Katheter vor, der in Zukunft schwer wiegende Komplikationen wie Infektionen und Thrombosen verhindern soll. Das Projekt wird für zwei Jahre mit rund 200.000 Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Prof. Klaus Affeld gewinnt den Innovationswettbewerb nach 2000 bereits zum zweiten Mal.

Prof. Affeld erklärt das neue und bereits patentierte Prinzip: "Der neuartige Katheter wird zweischichtig aufgebaut sein: Ein äußerer mikroporöser Mantel umhüllt den inneren Katheter-Schlauch, dessen Oberfläche ebenfalls mit winzigen Poren versehen ist. In den Zwischenraum lassen wir unter leichtem Druck ein Fluid mit einem Wirkstoff einströmen, das dann durch die Poren wieder austritt. So werden vorhandene Bakterien einfach fortgeschwemmt. Der wichtigste Effekt dabei ist", betont Prof. Affeld, "dass der Flüssigkeitsstrom die Mikroorganismen einerseits rein physikalisch und andererseits durch zugesetzte Wirkstoffe daran hindert, einen Biofilm zu bilden." Biofilme sind in der Intensivmedizin besonders gefürchtet, da die Bakterien auf der Katheter-Oberfläche oder im Inneren des Katheters eine dichte Kolonie bilden. Durch einen zähen Film aus Polysacchariden schirmt sich die gesamte Kolonie gegen Antibiotika, Desinfektionsmittel oder körpereigene Fresszellen ab. Zusätzlich besteht die Möglichkeit dem Fluid Wirkstoffe zuzugeben, die Thrombosen verhindern.


Ziel der Forscher ist es, insbesondere zentralvenöse Katheter sicherer zu machen. Diese kommen beispielsweise in der Intensivmedizin und bei verschiedenen Verfahren der Blutreinigung, wie der Hämodialyse, zum Einsatz. Häufige Komplikationen sind unter anderem Infektionen an der Hautdurchtrittsstelle und die Besiedlung der Außen- und Innenoberfläche des Katheters mit einem bakteriellen Biofilm. Ein solcher Biofilm verursacht weiterhin die Bildung und Ablösung von Thromben. Das Risiko durch Biofilme lässt sich eindrucksvoll mit Zahlen belegen: Nach 30 Tagen Liegedauer sind 75 Prozent der heutigen zentralvenösen Katheter mit einem Biofilm verunreinigt. In vielen Fällen enden diese Komplikationen tödlich. Ziel der neuen Entwicklung ist es, die Zahl derartiger Komplikationen wesentlich zu verringern.


Der Querschnitt verdeutlicht das Prinzip: Die Flüssigkeit wird durch den Kanal zwischen der mikroporösen inneren Schicht und der mikroporösen äußeren Schicht, dem Mantel, hindurchgeführt. Distanzhalter sorgen dafür, dass der Kanal zwischen den beiden Schläuchen offen bleibt. Das Fluid tritt dadurch an beiden Oberflächen durch die Mikroporen aus.


Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Klaus Affeld, Labor für Biofluidmechanik, Universitätsklinikum Charité,
Campus Rudolf Virchow, Spandauer Damm 130, Tel.: 030/450 553 801, Fax: 030/450 553 938, E-Mail: klaus.affeld@charite.de, 
Internet: www.charite.de/biofluidmechanik