"Modellregion, Phase 1, Bio4MatPro - BL4-1: PleuraPlug - Oberflächenfunktionalisierte biobasierte und injizierbare Pflaster zur Geweberegeneration bei traumatischen Pleuraverletzungen - TP C"

Abstract

Im Verbundvorhaben "PleuraPlug" wird ein biobasiertes, injizierbares Pflastersystem zur Versorgung traumatischer Pleuraverletzungen bzw. Pleurafisteln entwickelt. Der technische Ansatz basiert auf Kompositmikrogelen aus Zuckerrübenpektin und Seidenfibroin, die über eine Zwei-Komponenten-Strategie erst im Defektbereich zu einem stabilen, luftdichten Netzwerk vernetzen sollen und perspektivisch durch Beladung/Funktionalisierung bioaktive Effekte unterstützen können. Der Beitrag von Pfeifer & Langen GmbH & Co. KG (Teilprojekt TP C, AP1.1) bestand in der Bereitstellung der biobasierten Schlüsselkomponente Rübenpektin: Aufbau eines reproduzierbaren Extraktions- und Aufarbeitungsprozesses aus Zuckerrüben bzw. Restströmen, Etablierung einer qualitätssichernden Analytik sowie kontinuierliche Versorgung der Verbundpartner mit geeigneten Materialchargen. Im Projektverlauf wurde zunächst ein Laborextraktions- und Fällungsverfahren nach Lebensmittelstandard etabliert (saurer Aufschluss bei pH ~1,5; optimale Extraktionszeit im Labormaßstab ca. 2,5 h) und durch Prozessschritte wie pH-Einstellung, Fest-Flüssig-Trennung (Bandpresse), ethanolische Fällung, Abpressen und Trocknung ergänzt. Parallel wurde eine Analytikroutine (PV2200) zur Bestimmung zentraler Qualitätsparameter (u. a. Veresterungsgrad, Galakturonsäure- und Methoxylgehalt, Amidierungsgrad) aufgebaut und mit Referenzmaterialien abgeglichen. Anschließend erfolgte die Übertragung in den Technikumsmaßstab (u. a. 500-L-Rührwerksbehälter) und die Herstellung mehrerer Chargen, begleitet von fortlaufender Prozessoptimierung insbesondere hinsichtlich Reinheit und Reproduzierbarkeit. Zur Absicherung früher Anwendungstests im Verbund wurden ergänzend kommerzielle Rübenpektinqualitäten eingesetzt, da die Reinheit des initial selbst gewonnenen Materials noch nicht ausreichend war, wodurch Verzögerungen in nachgelagerten Entwicklungsarbeiten vermieden wurden. In den Jahren 2024 bis 06/2025 standen die Routine der etablierten Prozess-/Analytikabläufe sowie die bedarfsgerechte Qualitätsabstimmung und Materialbereitstellung im Vordergrund.