Queen’s University Belfast: 4D-gedruckte Implantate für eine effiziente Behandlung von Brustkrebs

Forschende der Queen’s University Belfast haben personalisierte “intelligente” Implantate aus dem 4D-Druck für die Behandlung von Brustkrebs entwickelt. Dies ist das erste Mal, dass der 4D-Druck für die Herstellung von Brustkrebsimplantaten verwendet wurde.

Der 4D-Druck ermöglicht die Herstellung dynamischer 3D-Objekte, die ihre Morphologie und/oder Eigenschaften durch externe Stimuli, wie Temperatur oder pH-Wert, verändern können. Diese Veränderungen sind vorhersehbar und programmierbar. Die Implantate wurden aus stimuli-responsiven Materialien, auch “intelligente Materialien” genannt, hergestellt.

Das Forschungsteam der School of Pharmacy an der Queen’s University Belfast wurde von Professor Dimitrios Lamprou geleitet und arbeitete mit Expert*innen wie Dr. Niamh Buckley und internationalen Kolleg*innen zusammen. Sie setzten einen 4D-Bioprinter ein, der Doxorubicin enthält, ein Chemotherapie-Medikament. Dadurch konnten die Implantate nicht nur ihre Größe anpassen, sondern auch gezielt Medikamente im betroffenen Bereich freisetzen.

Professor Dimitrios Lamprou, Leiter des Projekts und Inhaber des Lehrstuhls für Biofabrication and Advanced Manufacturing an der School of Pharmacy der Queen’s University Belfast, kommentierte die Bedeutung dieser innovativen Forschung: “Diese innovative Idee entstand nach Gesprächen mit Ärzten und Patienten, die uns die Herausforderungen bei Betrieb, Management und Alltag erläuterten. Durch die erstmalige Herstellung dieser 4D-gedruckten Implantate kann die Brusthöhle nach der Operation mit einem Implantat abgedeckt werden, das die Elastizität der Brust nachahmt und eine bessere Behandlung des Brustkrebses ermöglicht, indem ein Chemotherapeutikum freigesetzt wird, das die Rückkehr des Tumors “fernhält”.”

Dr. Niamh Buckley, Dozentin an der Fakultät für Pharmazie und verantwortlich für die In-vitro-Bewertung dieser neuartigen Implantate, sagte: “Die Chemotherapie spielt eine entscheidende Rolle bei der Behandlung von Brustkrebs, ist aber mit starken Nebenwirkungen verbunden. Der Einsatz von Technologien wie dieser, die eine konzentrierte Verabreichung des Medikaments genau dort ermöglichen, wo es benötigt wird, kann dazu beitragen, die Behandlung wirksamer und schonender zu gestalten.”

Brustkrebs ist weltweit die zweithäufigste Krebsart, mit mehr als 2,3 Millionen neuen Fällen pro Jahr. Diese innovative Forschung bietet eine neuartige Möglichkeit zur besseren Verwaltung der Erkrankung. Die personalisierten Implantate könnten die ästhetischen Ergebnisse verbessern und das Selbstvertrauen der Patient*innen stärken. Dr. Niamh Buckley betonte, dass die Technologie eine konzentrierte Medikamentenabgabe ermöglicht, was die Behandlung effektiver und verträglicher macht.

Diese Forschungsergebnisse, veröffentlicht im Journal Science Direct, bieten eine innovative Möglichkeit zur Verbesserung der Brustkrebsbehandlung. Sie zeigen das Potenzial von 4D-Drucktechnologien im medizinischen Sektor auf, insbesondere bei der Behandlung von Krebserkrankungen. Die Möglichkeit der Größenanpassung und Medikamentenabgabe stellt eine signifikante Verbesserung der bisherigen Behandlungsmethoden dar und könnte zukünftig zu einer breiteren Anwendung in der personalisierten Medizin führen.