ETH Zürich entwickelt 3D-gedrucktes Herzpflaster mit Heilungspotenzial
Ein Zürcher Forschungsteam hat ein biologisch abbaubares Herzpflaster entwickelt. Statt Löcher im Herzmuskel nur zu verschliessen, solle es aktiv zur Regeneration des Gewebes beitragen – ein möglicher Durchbruch in der Behandlung von Herzinfarkten.
Sarah Bourdely6.8.20253"
Nach einem Herzinfarkt muss es schnell gehen: Ist der Blutfluss zum Herzen unterbrochen, kann der dadurch verursachte Sauerstoffmangel Schäden am Herzmuskel auslösen. In schweren Fällen kann dies zu einem Riss in der Herzwand führen, der sofort operiert werden muss.
Ein interdisziplinäres Forschungsteam der ETH Zürich und des Universitätsspitals Zürich hat nun ein dreidimensionales Herzpflaster entwickelt, das defekte Stellen im Herzen nicht nur verschliesst, sondern heilt.
Ersatz für Pflaster aus Rinderherzbeuteln
Bisherige Herzpflaster bestehen meist aus Rinderperikard. Sie dienen vor allem einem Zweck: der Abdichtung. Doch diese biologisch inaktiven Materialien bleiben als Fremdkörper im Körper zurück und können Entzündungen, Verkalkungen oder Thrombosen verursachen.
«Mit unserem Patch wollten wir dieses Problem lösen und ein Pflaster schaffen, das sich in das bestehende Herzgewebe integriert», erklärt Lewis Jones, Erstautor der Studie, die in Advanced Materials erschienen ist.
Das RCPatch (Reinforced Cardiac Patch) vereint drei Komponenten:
- ein feinmaschiges Abdichtungsnetz,
- ein 3D-gedrucktes, bioabbaubares Stützgerüst
- ein Hydrogel, das mit lebenden Herzzellen versetzt ist.
Die Grafik zeigt den Aufbau des neuen RCPatches. Bild: Soft Robotics Lab | ETH Zürich.
Die Kombination ermöglicht es dem Pflaster, sich dem Gewebe flexibel anzupassen und nach und nach mit ihm zu verwachsen. «Der grosse Vorteil besteht darin, dass sich das Stützgerüst vollständig auflöst, nachdem die Zellen sich mit dem Gewebe verbunden haben. Es bleibt also kein Fremdkörper mehr übrig», so Jones.
Erste Tierversuche erfolgreich
Das Pflaster lässt sich gut implantieren und hält dem hohen Druck im Herzen stand, so die Forschenden. In präklinischen Tests an Schweinemodellen konnte der RCPatch einen künstlich erzeugten Defekt in der linken Herzkammer erfolgreich verschliessen. Damit schafft die Forschungsgruppe eine Grundlage für ein implantierbares, mechanisch verstärktes und gewebebasiertes Herzpflaster für Menschen.
Langfristig soll der RCPatch bei Myokardschäden eingesetzt werden, mit dem Ziel, den Defekt nicht nur zu reparieren, sondern das Gewebe zu regenerieren und damit das Herz zu heilen. In den nächsten Schritten wollen die Forschenden das Material weiterentwickeln und seine Stabilität in länger dauernden Tierstudien untersuchen.
Zur Originalpublikation:
- Lewis S. Jones, Hector Rodriguez Cetina Biefer, Manuel Mekkattu, et al.: «Volumetric 3D Printing and Melt-Electrowriting to Fabricate Implantable Reinforced Cardiac Tissue Patches», in: «Advanced Materials», August 2025.
- DOI: 10.1002/adma.202504765
