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Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Technischen Universität Dresden (TUD), der Universitätsmedizin Rostock (UMR) und des Universitätsklinikums Dresden hat eine innovative, implantierbare und vollständig resorbierbare Sensorfolie entwickelt. Sie ermöglicht erstmals eine zuverlässige Früherkennung von Durchblutungsstörungen bei Darm-Anastomosen – einer der risikoreichsten chirurgischen Prozeduren im Bauchraum. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift „Advanced Science“ vorgestellt.
Darm-Anastomosen – die operative Verbindung zweier Darmabschnitte nach der Entfernung erkrankten Gewebes – bergen ein erhebliches Risiko für postoperative Komplikationen. Insbesondere Durchblutungsstörungen oder immunologische Reaktionen können innerhalb kurzer Zeit zu schweren Folgeschäden bis hin zum Tod führen. Eine direkte Überwachung der Nahtstelle war bislang jedoch nicht möglich, was häufig mit entsprechenden Risiken für Patient:innen sowie erheblichen Kosten durch Folgeoperationen und langen Krankenhausaufenthalten verbunden ist.
Ausgehend von diesem konkreten medizinischen Bedarf brachte das interdisziplinäre Netzwerk des Else Kröner Fresenius Zentrum (EKFZ) für Digitale Gesundheit an der TUD und dem Dresdner Universitätsklinikum die entscheidenden Expert:innen aus Dresden und Rostock zusammen.
Ihr neuer Ansatz bietet die Möglichkeit, Komplikationen frühzeitig zu erkennen und bestenfalls Folgeschäden zu verhindern. Das interdisziplinäre Forschungsteam hat eine bioresorbierbare Sensorfolie entwickelt, welche direkt während der Operation in die Darmnaht eingesetzt wird. Sie misst kontinuierlich Parameter wie Gewebeimpedanz und Temperatur und liefert damit erstmals Echtzeitinformationen zum Zustand der Heilungsregion.
Die Forschenden am Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) der TU Dresden entwickelten dafür spezielle druckbare elektronische Materialien und Herstellungsprozesse, während das Team des UMR die Implantation mithilfe etablierter chirurgischer Verfahren erfolgreich in die Praxis überführte. Durch die statistische Auswertung mehrerer Sensoren konnten die Wissenschaftler:innen zeigen, dass Durchblutungsstörungen eindeutig durch abrupte Änderungen des elektrischen Gewebewiderstands erkannt werden können.
„Wir mussten völlig neue Wege bei der Auswahl biokompatibler Materialien und der Fertigung unserer gedruckten Elektronik gehen – mit dem Ziel, die Wundheilung nicht zu beeinträchtigen“, erklärt Prof. Karl Leo, Projektleiter an der TU Dresden. „Gleichzeitig stand die Herausforderung im Raum, die Sensorfolie nicht nur im Labor, sondern direkt im Körper testen zu können.“ Prof. Clemens Schafmayer, Projektleiter an der Universitätsmedizin Rostock, ergänzt: „Die enge Zusammenarbeit von Chirurgie und Technologie hat gezeigt, welches Potenzial in interdisziplinären Ansätzen steckt.“
„Ich freue mich, dass die frühe fachübergreifende Vernetzung zu diesem erfolgreichen Ergebnis geführt hat. Hier wird sichtbar, wie klinischer Bedarf und technologische Entwicklung zusammenwirken können, um die Versorgung von Patientinnen und Patienten künftig zu verbessern,“ erklärt Prof. Jochen Hampe, Direktor der Medizinischen Klinik und Poliklinik I am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus sowie Sprecher des EKFZ für Digitale Gesundheit in Dresden.
Die Forschungsarbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und aus Mitteln der europäischen Union (DFG, 461264398, FAVORS; Landesexzellenzinitiative (EFRE) : EXF-25-2010) gefördert. Für die kommenden Jahre sind bereits weitere Schritte geplant: Die Studie soll auf eine breitere statistische Basis gestellt und die Sensorfolie um zusätzliche Funktionen erweitert werden, um die Mechanismen hinter dem Versagen von Anastomosen künftig noch besser zu verstehen. Die Forschenden sehen darin einen wichtigen Schritt hin zu intelligenteren Implantaten und einer sichereren chirurgischen Versorgung.
Originalveröffentlichung:
D. Wahl, F. Jaekel, J. Henne, et al. “Real-Time In Vivo Monitoring of Anastomotic Intestinal Ischemia Using Implantable Resorbable Organic Sensors.” Adv. Sci. (2025): e14507. https://doi.org/10.1002/advs.202514507
Prof. Dr. Karl Leo
Integrated Center for Applied Physics and Photonics (IAPP)
Institut für Angewandte Physik (IAP)
TU Dresden
Tel.: +49 351 463-37533
E-Mail: karl.leo@tu-dresden.de
Univ.-Prof. Dr. med. Clemens Schafmayer, MBA
Klinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax-, Gefäß- und Transplantationschirurgie
Universitätsmedizin Rostock
E-Mail: clemens.schafmayer@med.uni-rostock.de
D. Wahl, F. Jaekel, J. Henne, et al. “Real-Time In Vivo Monitoring of Anastomotic Intestinal Ischemia Using Implantable Resorbable Organic Sensors.” Adv. Sci. (2025): e14507.
https://doi.org/10.1002/advs.202514507
1: Schematische Darstellung von möglichen Positionen von Anastomosen im Dickdarm und in der Speiserö ...
Copyright: D. Wahl, F. Jaekel, J. Henne, et al.
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Medicine, Physics / astronomy
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
1: Schematische Darstellung von möglichen Positionen von Anastomosen im Dickdarm und in der Speiserö ...
Copyright: D. Wahl, F. Jaekel, J. Henne, et al.
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