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Untersuchungen zum Einfluss und zur Bioverträglichkeit von Perfluordekalin-gefüllten Poly(laktid-co-glykolid)-Mikrokapseln in einem Modell der Ratte

Waack, Indra Naemi

Seit Jahrzehnten wird intensiv an der Entwicklung artifizieller Sauerstofftransportsysteme zur routine- und notfallmäßigen Versorgung von Patienten geforscht. Bis heute konnte sich kein Produkt, das bei einem signifikanten Erythrozytenverlust eine adäquate Gewebeoxygenierung aufrechterhalten kann, für humanmedizinische Anwendungen in Europa durchsetzen. In der vorliegenden Arbeit wurden der Einfluss und die Bioverträglichkeit von soliden und Perfluordekalin (PFD) gefüllten Mikrokapseln untersucht. Zur Synthese der Kapselwand wurde Poly(laktid-co-glykolid) verwendet, während die Beschichtung der Mikrokapseln mit Polyethylenglykol erfolgte. Der Einsatz dieser beiden Materialien ist vor allem bei der Entwicklung artifizieller Wirkstofftransporter verbreitet, wenngleich die bisher infundierten Mengen, im Vergleich zu den Dosierungen die im Rahmen dieser Arbeit appliziert wurden, sehr gering waren. Neben der beachtlichen Menge der infundierten Kapseln wurde zu deren Synthese außerdem ein für Kapselsysteme bisher kaum eingesetzter Emulgator (Polyvinylalkohol) verwendet. Für die Untersuchung der Effekte von beiden Kapseltypen und dem Emulgator wurden anästhesierten Ratten jeweils 10 ml/kg Körpergewicht der versuchsgruppenabhängigen Lösungen in 60 min bzw. 30 min über die Femoralvene infundiert. Alle Tiere überlebten ausnahmslos eine Infusion beider Kapseltypen, wenngleich am Ende des Versuchs massive Gewebeschädigungen unabhängig von dem jeweiligen Kapseltyp auftraten; unter anderem indiziert durch signifikant erhöhte Plasmaenzymaktivitäten. Zudem entwickelten die Tiere unabhängig von dem infundierten Kapseltyp eine moderate Azidose. Noch während der Infusionsphase der PFD-gefüllten Mikrokapseln kam es zu einem transienten systemischen Blutdruckabfall. Dieser wurde vermutlich durch vasoaktive Substanzen verursacht, die zum Einen durch eine Aktivierung des Komplementsystems, zum Anderen durch mechanische Scherkräfte freigesetzt wurden. Der eingesetzte Emulgator beeinflusste weder systemische Parameter, noch konnten bei der histologischen Untersuchung Gewebeschädigungen festgestellt werden. Die PFD-gefüllten Mikrokapseln wiesen mit rund einer Stunde eine gegenüber den soliden Mikrokapseln längere intravasale Halbwertszeit auf. Die Abnahme unterlag, unabhängig von dem infundierten Kapseltyp, einer dosisunabhängigen Kinetik erster Ordnung. Prinzipiell konnte gezeigt werden, dass eine Infusion beider Kapseltypen möglich ist, jedoch mit zum Teil schwerwiegenden Nebenwirkungen einhergeht. Die Mikrokapseln besitzen das Potential, um nach Umsetzung gezielter Modifikationen weiter untersucht zu werden.

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Zitierform:

Waack, Indra Naemi: Untersuchungen zum Einfluss und zur Bioverträglichkeit von Perfluordekalin-gefüllten Poly(laktid-co-glykolid)-Mikrokapseln in einem Modell der Ratte. 2014.

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