Partikuläre Polymerlösung als Blutersatzflüssigkeit

Das Projekt „Partikuläre Polymerlösung als Blutersatzflüssigkeit“ (Aktenzeichen 84003603) wurde von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert.

Im Rahmen des Projekts „Partikuläre Polymerlösung als Blutersatzflüssigkeit“ soll eine auf Polymeren basierte Partikellösung hergestellt werden. Diese Lösung soll die rheologischen Eigenschaften von Blut widerspiegeln. Im einfachsten Fall würde die Flüssigkeit als Referenzmaterial dienen, um Geräte zu kalibrieren, bei denen Blut gepumpt werden muss (z.B. Dialyse- und Analysengeräte). Weiterführendes Ziel ist es aber, eine bioverträgliche Flüssigkeit herzustellen, die auch im Körper angewendet werden kann, mindestens als Blutplasmaexpander. Eventuell ließen sich die Polymerpartikel auch als Trägermaterial für funktionelle Gruppen verwenden, mit denen Aufgaben wie Sauerstoff- und Kohlenstoffdioxidtransport, Medikamententransport oder ähnliches realisiert werden könnten.

In den Arbeitspakten des Projekts werden zunächst bereits vorhandene kommerzielle Produkte analysiert und charakterisiert um die vorhandenen Schwachstellen in dem eigenen Produkt adressieren bzw. umgehen zu können. In den weiteren iterativen Schritten erfolgt das Screening von potentiellen Polymeren, die Synthese der Proben und gegebenenfalls eine Reaktorenentwicklung. Diese Polymere werden dann für die beschriebene Anwendungsgebiete rheologisch charakterisiert.

Für das Gelingen des Projektes ist detailliertes Fachwissen auf sehr verschiedenen Fachgebieten nötig. Dabei handelt es sich um die Synthese von Polymeren, die Verträglichkeit von Substanzen für den menschlichen Körper und die rheologische Charakterisierung von nicht-newtonischen Fluiden. Um diese Fachgebiete kompetent abdecken zu können, sind in diesem Projekt drei Partner vorgesehen.

Das Centrum für Thrombose und Hämostase (CTH) bietet auf der Basis von Plattformlaboren ein Spektrum von „State-of-the-Art“ Methoden, die translationale Forschung in den Bereichen Thrombose und Hämostase sowie angrenzenden Disziplinen in optimaler Weise zu ermöglichen. Neben Plattformen mit primär experimenteller Forschungsausrichtung sind Plattformen an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und klinischer Forschung in das Plattform-Konzept integriert. Eine zentrale Stellung hierbei spielt die etablierte Thrombozyten-Funktionsanalyse. Darüber hinaus ist für dieses Projekt die vorhandene Expertise im Bereich der Bioverträglichkeit wichtig.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Rudolf Zentel (JGU, Fachbereich Chemie) entwickelt neuartige Polymere mit bestimmten physikalischen Eigenschaften. Die gewünschten makroskopischen Eigenschaften werden durch eine Kombination von molekularen Strukturen erhalten, die in die Polymerstrukturen integriert werden. Durch die Kombination molekularer Eigenschaften in der Polymerstruktur werden gezielt Systeme für biomedizinische Anwendungen entwickelt. Hierbei liegt das Interesse vor allem bei Krebs-Targeting-Strukturen.

Die WEE-Solve GmbH (Prof. Dr. Bernhard Wolf) hat als Ausgründung aus der Johannes Gutenberg-Universität Mainz die drei Geschäftsfelder Polymerfraktionierung, Analytik und Auftragsforschung/Beratung. Als Analytik-Dienstleister auf dem Gebiet der Rheologie hat sie nicht nur kleine Firmen als Kunden, für die sie Standardmessungen durchführt, sondern arbeitet insbesondere auch mit den Forschungsabteilungen der internationalen Konzerne zusammen, für die sie spezielle Analytik übernimmt. Im Bereich der Polymerfraktionierung kommen die Kunden überwiegend aus der pharmazeutischen/medizinischen oder kosmetischen Industrie. Die WEE-Solve GmbH vermarktet damit das Fachwissen, welches Prof. Dr. Bernhard Wolf im Laufe seiner Lehr- und Forschungstätigkeiten an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz erworben hat.

Die Ergebnisse werden in enger Zusammenarbeit der Kooperationspartner geschaffen. Hauptwissensträger wird dabei die Mitarbeiterin sein, die dieses Projekt als ihre Doktorarbeit durchführt. Durch die Übernahme der Doktorandin in die WEE-Solve GmbH wird gewährleistet, dass eine kommerzielle Nutzung der Ergebnisse in jedem Fall gesichert ist. Unabhängig davon ist eine Anmeldung zum Patent und anschließend Vermarktung durch die Unimedizin Mainz vorgesehen.