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• Elektromagnetisch aufheizbarer nanomodifizierter Stent zur Behandlung von Hohlorgantumoren gewinnt zweiten Platz beim RWTH Innovation Award

Fast jeder vierte Krebstote hatte einen Hohlorgantumor etwa im Gallengang oder in der Speiseröhre. Ein derartiger Tumor kann meist nicht operativ entfernt werden. Möglich ist nur eine kurzzeitige Öffnung des Hohlorgans mit einem Stent, also einer röhrchenförmigen Prothese. Der Tumor wächst jedoch wieder ein und dringt durch den Stent in das Hohlorgan. Ioana Slabu vom Institut für Angewandte Medizintechnik und Benedict Bauer vom Institut für Textiltechnik haben nun eine neuartige Technologie für die Therapie von HohlorganTumoren entwickelt, die mit dem zweiten Platz des RWTH Innovation Award 2022 ausgezeichnet wurde.

Dabei handelt es sich um einen Polymerstent, der magnetische Nanopartikel enthält. Beim Anlegen von elektromagnetischen Feldern führen diese Nanopartikel zu einer kontrollierten Aufheizung des Stentmaterials und damit des Tumors. Weil der Tumor viel empfindlicher auf Hitze reagiert als gesundes Gewebe, wird er zerstört, das Hohlorgan bleibt offen. Der Stent entfaltet so eine selbstreinigende Wirkung.  

Ioana Slabu vom AME erläutert: „Damit können wir nicht nur die Behandlungskosten drastisch reduzieren, sondern vor allem ermöglichen wir eine große Erleichterung für Millionen Patienten weltweit.“
 
Es gibt bereits einen Herstellungsprozess und einen Nachweis für die magnetische Hyperthermie. Diese neuartige Technologie hat ein sehr hohes Entwicklungspotenzial, weil sie genauso bei Tumoren in anderen Körperteilen wie der Prostata, dem Magen, im Darm oder in der Harnblase oder bei kardiovaskulären Erkrankungen eingesetzt werden kann.  

Das AiF/IGF-Projekt startete unter dem Projekttitel „ProNano“ und wurde vom BMWK gefördert. Jetzt liegt auch die Bewilligung des Folgeprojektes „ProNano2“ vor. Das bewilligte Projekt heißt: „Validierung des Innovationspotentials aufheizbarer Stents zur hitzeinduzierten Behandlung von Hohlraumtumoren“ und wird vom VIP-Programm des BMBF gefördert. Das Klinik für Allgemein, Viszeral- und Transplantationschirurgie des Universitätsklinikums Aachen und das Institut für Technologie- und Innovationsmanagement der RWTH Aachen ergänzt das Konsortium mit klinischer und wirtschaftswissenschaftlicher Expertise.

Die RWTH Aachen zeichnet jedes Jahr besonders innovative Hochschulprojekte mit dem Innovation Award aus. Professor Malte Brettel, Prorektor für Wirtschaft und Industrie, übergab im Rahmen von RWTHtransparent die Urkunden an vier herausragende Projekte.

Dr.-Ing. Larissa Born, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Textil- und Fasertechnologien (ITFT), wurde am 02. Juli 2021 im Rahmen der Abschlussfeier der Masterabsolvent:innen der Maschinenbau-Fakultäten an der Universität Stuttgart mit dem Manfred Hirschvogel Preis 2021 ausgezeichnet. Der mit 5.000 Euro dotierte Preis wird jährlich an allen TU9-Universitäten für die beste Dissertation aus dem Bereich Maschinenbau verliehen. Die prämierte Doktorarbeit trägt den Titel „Grundlagen für die Auslegung und Gestaltung eines Hybridmaterials für außen liegende, adaptive Fassadenbauteile aus Faserverbundkunststoff“. Dr.-Ing. Marc Hirschvogel, Kuratoriumsvorsitzender der Frank Hirschvogel Stiftung, lobte bei der Preisverleihung insbesondere den innovativen Ansatz und die wissenschaftliche Tiefe der Arbeit.

Mit ihrer Doktorarbeit stellt Larissa Born eine grundlegende Methodik zur Entwicklung adaptiver Faserverbundkunststoffe zur Verfügung und wandte diese beispielhaft auf ein Hybridmaterial aus glasfaserverstärktem Kunststoff, Elastomer und thermoplastischem Polyurethan an. Zwischen steifen Bauteilbereichen werden lokal nachgiebige Bereiche (Gelenke) durch Anpassung des Materialaufbaus integriert. Um die adaptiven Material-eigenschaften analysieren zu können, entwickelte sie darüber hinaus ein neues Prüf-verfahren, das die Biegung eines Prüfkörpers um bis zu 180° ermöglicht. Das neuartige Hybridmaterial lässt eine Dauerbelastung von 5.000 Biegezyklen um 180° mit lediglich marginalem Festigkeitsverlust zu. Ergebnis der durchgeführten Analysen ist eine Datenbasis inklusive Regressionsmodell auf deren Grundlage sich die mechanischen Eigenschaften eines Gelenk-Bauteils einstellen lassen.

Das Hybridmaterial hat bereits in verschiedenen Demonstratoren Anwendung gefunden, die mit dem AVK Innovation Award (Flectofold) und dem Materialica Gold Award (Flexafold) ausgezeichnet wurden. „Mit ihrer Arbeit ist es Larissa Born gelungen, eine völlig neue, materialtechnische Grundlage für die Entwicklung adaptiver Faserverbundkunststoffe zu schaffen.“, lobte Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser, Doktorvater und Institutsleiter des ITFT, die Arbeit anlässlich der Preisverleihung. „Die Anwendung ist nicht beschränkt auf den architek-tonischen Kontext, sondern kann ebenso auf andere Bereiche wie beispielsweise Automobil und Luftfahrt übertragen werden. So können mechanische, wartungsintensive Gelenke durch verschleißarme, nachgiebige Mechanismen ersetzt werden.“

Nach der abgeschlossenen Promotion wird Larissa Born als stellvertretende Institutsleiterin des ITFT ihre Forschungsarbeiten am Institut fortsetzen. Gemeinsam mit Prof. Gresser gilt es, das bisherige Forschungsfeld zu vertiefen und neue Forschungsthemen im Bereich Faserverbund zu eröffnen.