3D-gedruckter Ring mit Antibiotikum ermöglicht bekämpfung von vaginalen Infektionen

Forscher der ungarischen Universität Debrecen und der Universität Szeged haben ein kostengünstiges medizinisches Implantat entwickelt, das in der Lage sein soll, vaginale Infektionen schnell zu behandeln.

Das Implantat wurde mit einem Craftbot 3 FDM 3D-Drucker hergestellt. Als Material setzte das Team TPU, welches mit einem gelierten Antibiotikum gefüllt ist. Das Antibiotikum wird freigegeben, wenn das Implantat an der richtigen Position ist. Nachdem das Team die Biokompatibilität seines Rings überprüft hat, sagt es, dass dieser nun die Behandlung von Vaginalinfektionen für die Patientinnen “einfacher und schneller zugänglich” machen könnte.

Obwohl sowohl orale als auch lokale Mittel gegen Vaginalinfektionen inzwischen in Apotheken auf der ganzen Welt erhältlich sind, ist die bakterielle Vaginose (BV) nach wie vor eine häufige Erkrankung. Behandelt wird diese Infektion im Normalfall mit Clindamycin oder Metronidazol, aber bei durchschnittlich 30 % von den Patientinnen treten innerhalb von 4 Wochen die Symptome wieder auf. BV ist zwar in den meisten Fällen nicht lebensgefährlich, aber die Infektion sorgt oft für lang anhaltende Beschwerden und kann in extremen Fällen sogar die Lebensqualität beeinträchtigen.

Aus diesen Gründen ist es wichtig, dass die Behandlung verbessert wird. Ein großer Teil der bisherigen Forschung konzentrierte sich auf das Breitbandantibiotikum Chloramphenicol. Das Medikament bekämpft BV-verursachende Bakterien, aber hat auch potenziell schwerwiegende Nebenwirkungen. Deswegen versuchen Mediziner Methoden zu finden, wie das Antibiotikum lokal statt oral verabreicht werden kann.

In dem Versuch, Chloramphenicol wirksamer zu verabreichen, als dies mit den bestehenden medizinischen Zäpfchen möglich ist, hat sich das ungarische Team von den seit den 1970er Jahren erhältlichen Vaginalringen inspirieren lassen und ein ähnlich aussehendes Gerät entworfen, das nicht als Verhütungsmittel dient, sondern für die Verabreichung von Medikamenten optimiert ist.

Die Ingenieure haben dies erreicht, indem sie ihre Ringe als “Trägersysteme” in 3D gedruckt und dann manuell mit Antibiotika gefüllt haben, anstatt zu versuchen, die Medikamente in ein verarbeitbares Filament zu infundieren. Auf diese Weise ist es ihnen gelungen, die Temperaturschwankungen zu überwinden, welche die Forschung und Entwicklung früherer Vorrichtungen behindert haben, und ein Gefäß zu entwickeln, das je nach den Bedürfnissen der Patienten mit verschiedenen Medikamenten gefüllt werden kann.

Um die Wirksamkeit ihres neuen Medizinproduktes zu beurteilen, setzten die Ingenieure drei ihrer 3D-gedruckten Prototyp-Ringe E. coli und C. albicans aus, da diese Erreger häufig als Ursache von BV identifiziert werden. Die Tests zeigten, dass die Bakterien erfolgreich bekämpft werden. Gleichzeitig wurden auch Biokompatibilitätstests mit Rinderzervixzellen erfolgreich durchgeführt. In Übereinstimmung mit der Norm ISO 10993 behielten die Zellen kontinuierlich eine Lebensfähigkeit von mehr als 70 % bei, so dass die Forscher zu dem Schluss kamen, dass ihre “Vaginalringproben als zytokompatibel angesehen werden können”.

Die Ergebnisse der Forscher werden in ihrem Paper mit dem Titel “Manufacturing and Examination of Vaginal Drug Delivery System by FDM 3D Printing” beschrieben. Verfasst wurde die Arbeit von Petra Arany, Ildikó Papp, Marianna Zichar, Géza Regdon Jr, Mónika Béres, Melinda Szalóki, Renátó Kovács, Pálma Fehér, Zoltán Ujhelyi, Miklós Vecsernyés und Ildikó Bácskay.