Eine zentrale Herausforderung besteht jedoch darin, die gezielte Ausrichtung von Herzmuskelzellen mit ausreichender mechanischer Stabilität, effektiver Kraftübertragung und einer sicheren epikardialen Anheftung zu vereinen.
In der in der renommierten Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlichten Studie wird eine klinisch relevante, personalisierbare Plattform für kardiale Patches vorgestellt, die diese Anforderungen in einem multizonal aufgebauten Design zusammenführt. Mithilfe der Melt‑Electrowriting‑Technologie lässt sich die Faserarchitektur gezielt auf Mikro‑ und Makroebene anpassen. Unterschiedliche Zonen des Herzpatches übernehmen dabei spezifische Funktionen: eine regenerative Zone zur Zellführung, eine mechanisch verstärkte Zone zur Kraftübertragung sowie eine elastische Anheftungszone zur sicheren Fixierung am Herzen. Experimentelle mechanische Untersuchungen zeigen, dass die Eigenschaften des Herzpatches denen des nativen Myokards nahekommen.
In einem präklinischen Schweinemodell des Myokardinfarkts führte das klinisch skalierte Herzpatch bereits nach sieben Tagen zu einer stabilen epikardialen Integration mit Gefäßeinsprossung. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial des Ansatzes für die Weiterentwicklung funktioneller, biologischer Herzpflaster zur regenerativen Therapie geschädigten Herzmuskelgewebes.
Die Arbeit entstand im Rahmen des EU‑geförderten Großprojekts BRAVE (Horizon 2020), das Partner aus Klinik, Forschung und Industrie in ganz Europa vereint und die Entwicklung eines personalisierten biologischen Herzunterstützungssystems (BioVAD) zum Ziel hat. Die Studie führt zentrale Ergebnisse mehrerer Arbeitspakete zusammen und verdeutlicht den Mehrwert der interdisziplinären Zusammenarbeit innerhalb des Konsortiums. Die Arbeiten am Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe der Medizin und Zahnheilkunde des Universitätsklinikums Würzburg wurden unter maßgeblicher Beteiligung von Johannes Braig, Prof. Dr. Jürgen Groll und Prof. Dr. Tomasz Jüngst durchgeführt.
Und hier sollen die weiterführenden Arbeiten auch weitergehen. Denn das einzigartige Design-Konzept könnte für die zukünftige klinische Anwendung von solchen Herz-Patches äußerst relevant sein.
Publikation: Johannes Braig, Ross Kent, Ainitze Gereka Goienetxe, Nicolás Laita, Ming Wu, Miguel Ángel Martínez, Margarida Serra, Koen Janssens, Uzuri Urtaza, Eduardo Larequi, Ilazki Anaut-Lusar, Hilde Gillijns, Michiel Algoet, Britt van Kerkhof, Maite van der Knaap, Gerardo Cedillo-Servin, Miguel Castilho, Alain van Mil, Joost P. G. Sluijter, Jos Malda, Piet Claus, Peter H. M. Bovendeerd, Estefanía Peña, Manuel Doblare, Wouter Oosterlinck, Stefan Janssens, Ane M. Zaldua, Olalla Iglesias-García, Felipe Prósper, Manuel M. Mazo Vega, Jürgen Groll, Tomasz Jüngst. “From Fiber Architecture to Functional Attachment: A Clinically Relevant, Mechanically Tunable Cardiac Patch.” Advanced Materials38, no. 17 (2026): e15863. https://doi.org/10.1002/adma.202515863
