Ein deutsches Forschungsteam hat ein Material entwickelt, das die Gewebereparatur verändern könnte. Durch die Kombination von Polymeren, 3D-Druck und Kollagen haben sie einen Ersatz geschaffen, der sich wie echtes Gewebe verhält und je nach ausgeübter Spannung Flexibilität und Widerstandsfähigkeit bietet. Der Schlüssel liegt in seiner wellenförmigen Struktur.
Drei Schichten für ein nichtlineares mechanisches Verhalten 🧬
Die vom Fraunhofer-Institut und dem NMI patentierte Entwicklung integriert einen Polyurethanacrylat-Film, eine wellenförmige, im 3D-Druck hergestellte Metastruktur und elektrogesponnenes Kollagen. Diese Kombination repliziert das natürliche Perikard. Die wellenförmige Geometrie ermöglicht es dem Material, sich anfangs leicht zu dehnen, unter höherer Spannung jedoch steif zu werden, und ahmt so die nichtlineare Spannungs-Dehnungs-Reaktion von biologischem Gewebe nach.
Das Gewebe, das sich bei Bedarf versteift 💪
Dieser Ersatz scheint vom Menschen gelernt zu haben: Er ist flexibel, wenn es ihm passt, und wird steif, wenn es darauf ankommt. Im Gegensatz zu manchen Kollegen, die beim ersten Druck zusammenbrechen, reagiert dieses Material mit Steifheit. Allerdings ist noch nicht bekannt, ob es sich auch beschweren wird, wenn es im Labor Überstunden machen muss.