Als zentraler Dienstleister des Netzwerks innovation2business.nrw unterstützt PROvendis die Erfinder bei Fragen zum Schutz geistigen Eigentums und bei der Vermarktung ihrer Erfindung.
Im Interview erläutern Prof. Ulrich Jonas und Dr. Sebastian Zaat, wie das Hydrogel als vielseitige und fortschrittliche Lösung für die moderne Wundversorgung Patient*innen, Ärzt*innen und dem Gesundheitssystem zugutekommen kann.
Was sind die aktuellen Herausforderungen bei der Behandlung chronischer und infizierter Wunden?
Dr. Zaat: Aufgrund einer steigenden Zahl von Patienten mit prädisponierenden Faktoren wie Diabetes, Adipositas oder Bewegungsmangel nimmt die Zahl der Patienten mit chronisch infizierten Wunden zu. Zu den aktuellen Herausforderungen bei der Behandlung solcher beeinträchtigten Wunden zählen die zunehmende Antibiotikaresistenz bakterieller Erreger sowie die wachsende Resistenz pilzlicher Erreger gegen Antimykotika.
Prof. Jonas: Eine der größten Herausforderungen ist die Bildung von Biofilmen: Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze können sich zu komplexen, gut geschützten Gemeinschaften organisieren, die in eine selbst produzierte Matrix eingebettet sind. Diese Biofilme sind äußerst resistent gegen Antibiotika und umgehen die Immunabwehr des Körpers, was zu hartnäckigen Infektionen und chronischen Entzündungen führt, die den Heilungsprozess erheblich behindern.
Die genaue Diagnose einer Wundinfektion bleibt ebenso eine Herausforderung wie der Zugang zu spezialisierter Wundversorgung und die hohen Kosten der Behandlung chronischer Wunden. Letztendlich haben diese Herausforderungen tiefgreifende Auswirkungen auf die Lebensqualität der Patienten, da sie Schmerzen, eingeschränkte Mobilität, längere Behandlungszeiten und erhebliche psychische und soziale Belastungen verursachen.
Warum ist die Entwicklung neuer Wundauflagen für das Gesundheitswesen wichtig?
Dr. Zaat: Chronische und infizierte Wunden stellen sowohl für das Gesundheitswesen als auch für die Patienten selbst eine erhebliche Belastung dar. Um den oben genannten Herausforderungen zu begegnen, sind antimikrobielle Systeme mit Wirkung gegen antimikrobiell resistente Krankheitserreger wünschenswert. Antimikrobielle Peptide bergen ein geringes Risiko der Resistenzentwicklung und bieten daher eine potenziell gute Lösung.
Prof. Jonas: Neue Wundauflagen können somit über den einfachen Schutz hinausgehen und zu aktiven therapeutischen Hilfsmitteln für eine intelligente und kostengünstige Therapie werden.
Wie unterscheidet sich Ihr therapeutisches Hydrogel von herkömmlichen Wundauflagen?
Prof. Jonas: Unser therapeutisches Hydrogel unterscheidet sich von herkömmlichen Wundauflagen dadurch, dass es aktive, multifunktionale Eigenschaften bietet und nicht nur als passive Abdeckung dient. Das Hydrogel wirkt sowohl als wirksames antimikrobielles Mittel als auch als Diagnosewerkzeug. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist, dass das Hydrogel das antimikrobielle Peptid SAAP-148 – oder im Bedarfsfall andere antimikrobielle Proteine – enthält, das für seine starke Wirkung gegen ein breites Spektrum von Krankheitserregern bekannt ist, darunter auch solche, die in chronischen und infizierten Wunden vorkommen. Durch die direkte Kopplung dieses Peptids an die Hydrogelmatrix wird ein äußerst günstiges Spezifitätsfenster erreicht. Das bedeutet, dass das Material eine hohe bakterizide Wirkung an der Wundoberfläche bietet und gleichzeitig zytotoxische Effekte auf umgebende menschliche Zellen vermeidet.
Darüber hinaus wird das Hydrogel unter Verwendung einer Photocrosslinking-Strategie hergestellt, wodurch es sich stabil als Oberflächenschicht oder Beschichtung auf einer Vielzahl von organischen und polymeren Materialien integrieren lässt.
Wie genau wird die antimikrobielle Wirkung erzielt, insbesondere gegen multiresistente Bakterien?
Prof. Jonas: Die antimikrobielle Wirkung des mit SAAP-148 funktionalisierten Hydrogels basiert auf einem schnellen Kontakt-Abtötungsmechanismus, der eher auf die physikalische Integrität der bakteriellen Zellmembran als auf biochemische Stoffwechselwege abzielt. Bei Kontakt zerstört das Peptid die Membran, was innerhalb weniger Minuten zum schnellen Absterben und zur Lyse der Bakterien führt, sodass ihnen keine Zeit für adaptive Reaktionen bleibt.
Diese Wirkungsweise ist hochwirksam gegen multiresistente Krankheitserreger, einschließlich der bekanntermaßen schwer zu behandelnden ESKAPE-Bakterien. Die Wirksamkeit wurde gegen Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa und Acinetobacter baumannii nachgewiesen. Da Bakterien die grundlegende Struktur ihrer Zellmembranen nicht ohne Weiteres verändern können, wird die Entwicklung einer Resistenz als höchst unwahrscheinlich angesehen.
Welche Vorteile bietet die Kombination aus antimikrobieller Wirkung und Infektionserkennung in der täglichen klinischen Praxis?
Dr. Zaat:Die Kombination aus antimikrobieller Wirkung und Infektionserkennung bietet klare Vorteile in der täglichen klinischen Praxis. Sollte sich trotz der antimikrobiellen Wirkung eine Infektion entwickeln, würde diese frühzeitig erkannt werden und sofortige Informationen über den Wundstatus liefern.
Dies ermöglicht es Ärzten, fundiertere Entscheidungen über die Wundversorgung zu treffen, beispielsweise hinsichtlich des optimalen Zeitpunkts für den Verbandwechsel. Unnötiges Entfernen des Verbands kann vermieden werden, und eine Antibiotikabehandlung kann nur dann eingeleitet werden, wenn sie wirklich notwendig ist. Dadurch werden Ressourcen effizienter genutzt, Kosten gesenkt und die Behandlungszeit verkürzt.
Für welche Arten von Wunden ist das Hydrogel besonders geeignet?
Prof. Jonas: Das Hydrogel eignet sich für chronisch infizierte Wunden wie diabetische Fußgeschwüre (DFUs), postoperative Wunden mit erhöhtem Infektionsrisiko oder schwer heilende akute Verletzungen, z. B. schwere Verbrennungen.
Was sind neben der Wundversorgung weitere mögliche Anwendungsgebiete in der Humanmedizin?
Dr. Zaat: Über die Wundversorgung hinaus kann das antimikrobielle Hydrogel als Beschichtung auf medizinischen Geräten aufgetragen werden, um geräteassoziierte Infektionen zu verhindern, die eine der Hauptursachen für Geräteausfälle sind. Besonders geeignet sind Geräte auf Polymerbasis, darunter verschiedene Katheter, Endotrachealtuben und chirurgische Netze, die in der Bauchwand- oder Beckenbodenchirurgie verwendet werden.
Mit Blick auf die Zukunft hat das Hydrogel auch Potenzial als Plattform für die lokale Verabreichung von Medikamenten und als biokompatibles Gerüst für das Tissue Engineering, wodurch eine kontrollierte Freisetzung von Therapeutika und die Geweberegeneration unterstützt werden.
Wann haben Sie erkannt, dass Sie Ihre Erfindung mit Rechten des geistigen Eigentums schützen müssen?
Prof. Jonas: Der Schutz der Erfindung war eine natürliche und frühzeitige Überlegung, da dies ein wesentlicher Bestandteil unserer Denkweise in der translationalen medizinischen Forschung ist. Von Anfang an war klar, dass ein robuster Schutz des geistigen Eigentums unerlässlich ist, um die Lücke zwischen akademischer Forschung und klinischer Anwendung zu schließen und so die weitere Entwicklung, Investitionen und letztlich den Nutzen für die Patienten zu ermöglichen.
Welche Unterstützung haben Sie von PROvendis erhalten?
Prof. Jonas: PROvendis leistete wichtige Unterstützung, insbesondere bei der Ausarbeitung von Patenten, einschließlich der Identifizierung wichtiger Ansprüche, der Überprüfung des bestehenden Stands der Technik und der Koordination mit Patentanwälten. Darüber hinaus unterstützte PROvendis die erste Suche nach Industriepartnern und half so, den Weg für die Umsetzung und Anwendung zu ebnen.
Was sind die nächsten konkreten Schritte in Ihrem Projekt?
Dr. Zaat: Die nächsten konkreten Schritte konzentrieren sich auf die Umsetzung und Skalierung. Dazu gehören die Suche nach Lizenzpartnern über PROvendis, die Identifizierung von Partnern für Tierversuche und die Einbindung von Industriepartnern, die in der Lage sind, Demonstratoren und die Materialproduktion zu skalieren sowie die regulatorischen Prozesse zur Etablierung eines Medizinproduktes zu begleiten.
Welche Auswirkungen könnte Ihre Erfindung langfristig haben?
Prof. Jonas: Langfristig hat die Erfindung das Potenzial, die Prävention und Behandlung chronischer infizierter Wunden erheblich zu verbessern und Infektionen im Zusammenhang mit medizinischen Geräten in verschiedenen klinischen Bereichen zu reduzieren. Durch ihren Beitrag zur Bekämpfung der Antibiotikaresistenz begegnet sie einer großen globalen Herausforderung im Bereich der öffentlichen Gesundheit und trägt gleichzeitig zur wirtschaftlichen Nachhaltigkeit der Wundversorgung bei.
Darüber hinaus eröffnet die diagnostische, farbverändernde Erkennungsfunktion neue Wege für eine personalisiertere und ferngesteuerte Medizin, die eine bessere Überwachung des Wundzustands ermöglicht. Über den Gesundheitsbereich hinaus könnte die Technologie auf eine breite Palette von medizinischen und sogar industriellen Geräten ausgeweitet werden, wodurch ihre Wirkung noch verstärkt würde.
Weitere Informationen
↗ Pressemitteilung der Universität Siegen
Veröffentlicht am 30.01.2026
