Tonerden sind seit Jahrzehnten für ihre blutstillende Wirkung bekannt. Anfang der 2000er Jahre entdeckten Wissenschaftler Halloysit-Nanoröhren (HNT) – ein leistungsstarkes Tonmineral, das für vielfältig eingesetzt werden kann. Halloysit ist ein natürlich vorkommendes Mineral, das durch geothermische Einflüsse eine röhrenförmige Struktur annimmt und dadurch eine enorm große Oberflächenfläche aufweist. Diese Struktur in Kombination mit einem für die Blutgerinnung günstigen Ladungsverhältnis macht Halloysit zum Star unter den Tonmineralien.

Durch Wasserstrahlverfestigung entsteht eine homogene, verwobene Textiloberflächenstruktur mit hoher Reißfestigkeit in Längsrichtung. Die hydrophile, perforierte Matrixstruktur der Gaze weist miteinander verbundene Poren und Kanäle auf. Dadurch kann eine große Menge Wasser aus dem Blut aufgenommen werden, während konzentrierte Blutbestandteile an der Blutungsstelle verbleiben, um die Blutstillung zu fördern. Darüber hinaus optimiert die Gaze die Druckübertragung auf das Wundbett und unterstützt so die mechanische Blutstillung.

Halloysit ist aufgrund seiner enorm großen morphologischen Oberfläche und eines für die Blutgerinnung günstigen Ladungsverhältnisses ein Star unter den Tonmineralien.

Für medizinische Zwecke ist ein hochreines Material unerlässlich. Die Umwandlung von Halloysit in ein medizinisch nutzbares Material erfordert einen komplexen und streng kontrollierten Prozess, um die Sicherheit und Wirksamkeit unserer Lösungen für Life-Science-Anwendungen zu gewährleisten. Speed Care Mineral ist auf die Aufbereitung und Veredelung von Mineralien spezialisiert. Zur Aufbringung des Halloysit-Minerals auf das Trägermaterial wurde ein Präzisionsdruckverfahren entwickelt.

Jede Produktionscharge wird getestet, um eine schnelle Blutstillung sicherzustellen. Das Ablöseverhalten jeder Charge wird untersucht, um zu bestätigen, dass keine Partikel in den Blutkreislauf gelangen können.

Die Adhäsion und lokale Konzentration von Blutplättchen bei Blutungen wird durch die elektrostatische Anziehung zwischen der negativ geladenen Außenhülle der Halloysit-Nanoröhren (HNT) und der positiv geladenen Oberfläche der Blutplättchen beschleunigt. Es handelt sich somit um einen physikalischen Effekt.

Die röhrenförmige Struktur von Halloysit ermöglicht die Speicherung von Wasser im Inneren. Bei Kontakt mit Blut wird das Wasser entzogen und die Blutplättchen konzentrieren sich außerhalb der Röhren. Thrombozyten sind für die primäre natürliche Hämostase bei einer Verletzung verantwortlich. Die lokale Konzentration der Thrombozyten vereinfacht und beschleunigt deren Adhäsion und Aggregation. Im Endstadium bildet sich ein (weißer) Thrombus, der den Gefäßdefekt idealerweise verschließt.¹

• Oberflächenwechselwirkung: Negativ geladene Nanoröhrenoberflächen modulieren die lokale Thrombozytenansammlung durch elektrostatische Wechselwirkungen und proteinvermittelte Bindung.

• Mechanische Stabilisierung: Zusätzlich überträgt die Gazestruktur Druck und stabilisiert so die Wundstelle.

• Flüssigkeitsaufnahme: Die kapillargetriebene Flüssigkeitsaufnahme in Halloysit-Nanoröhren und die parallele Absorption durch poröse, hydrophile Gaze konzentrieren Blutbestandteile lokal.

• Gerinnselbildung: Die lokalisierte Gerinnselbildung unterstützt die Abdichtung des Gefäßdefekts.

Der "Letale Trias" ist ein medizinischer Begriff, der die Kombination aus Unterkühlung, Azidose und Gerinnungsstörung beschreibt. Diese Kombination tritt häufig bei Patienten mit schweren traumatischen Verletzungen auf und führt zu einem signifikanten Anstieg der Sterblichkeitsrate. Unterkühlung beeinträchtigt die Blutgerinnung: Das Blut gerinnt langsamer, stabile Gerinnsel bilden sich später, und Blutungen dauern länger an. In einer Intensivmedizinstudie verdoppelte sich das Sterberisiko in etwa, wenn Patienten unterkühlt auf der Intensivstation eintrafen.

Eine Studie untersuchte die thermische Stabilität der hämostatischen Leistung von SpeedM®, um die Gerinnungszeit in humanem Citratplasma unter unterkühlten Bedingungen zu bestimmen.

Alle Testproben und die Referenz zeigten bei allen Temperaturen deutlich kürzere Gerinnungszeiten im Vergleich zur Kontrollgruppe.

In-vitro-Studien mit rekalzifiziertem Citratplasma zeigen, dass SpeedM® die Gerinnungszeiten im Vergleich zur Kontrollgruppe in einem Temperaturbereich von 28–37 °C, der eine Unterkühlung simuliert, signifikant verkürzt.

Unkontrollierte Blutungen gehören nach wie vor zu den häufigsten vermeidbaren Todesursachen nach einem Trauma. Eine schnelle und wirksame Blutstillung ist daher unerlässlich, um Morbidität und Mortalität nachhaltig zu senken. Diese Herausforderung wird durch die steigende Zahl von Patienten, die eine langfristige Antikoagulanzientherapie erhalten, noch verstärkt. Infolgedessen könnte ein zunehmender Anteil von Traumapatienten unter Einnahme solcher Medikamente vorstellig werden, was die Blutungskontrolle erschwert und zeitkritisch macht.

Diese Studie bewertete die hämostatische Leistung von SpeedM® in humanem Citratplasma unter definierter Antikoagulanzienexposition, indem die Gerinnungszeit mit und ohne Kompresse sowie die geschätzte therapeutische Reserve anhand der isoeffektiven Rechtsverschiebung der Antikoagulanzien-Konzentrations-Wirkungs-Kurven verglichen wurden. In Gegenwart der hämostatischen SpeedM®-Kompresse war die Gerinnungszeit bei allen getesteten Antikoagulanzien durchweg kürzer als in antikoaguliertem Plasma ohne Kompresse, was auf eine erhaltene prokoagulierende Aktivität in diesem plasma-basierten Modell hindeutet.

SpeedM® zeigt unter Antikoagulanzienbedingungen eine wirksame hämostatische Leistung: In einem standardisierten In-vitro-Plasmamodell verkürzte es die Gerinnungszeit über mehrere Antikoagulanzienklassen hinweg konsistent und behielt diesen Effekt auch bei höheren Antikoagulanzien-Dosen bei, was auf eine funktionelle Sicherheitsmarge hindeutet.

Taktilität: Die SpeedM®-Trägermatrix ist weder zu weich noch zu steif. Einerseits müssen verletzte Blutgefäße in Wunden ertastbar sein – andererseits muss das Material fest genug sein, um eine präzise Platzierung in tiefen Wundbereichen zu ermöglichen. Zahlreiche Anwenderbefragungen und 29 Entwicklungsschritte waren notwendig, um das aktuelle Ergebnis zu erzielen.

Drainage: Die Trägermatrix weist gezielte Perforationen auf, die mittels eines Wasserstrahlverfahrens erzeugt wurden. Diese Struktur soll die Bildung von Blutansammlungen am Wundgrund verhindern. Während der Wundkompression wird der Blutfluss durch den Druck verringert. Die perforierte Matrix ermöglicht es, überschüssiges Blut entlang des Wundkanals in angrenzende Bereiche der Kompresse zu leiten. Dies fördert den Kontakt zwischen dem Blut und den verteilten Halloysit-Punkten. Durch die Ermöglichung einer Wechselwirkung über eine größere Oberfläche soll das Design die Gerinnselbildung entlang des Wundkanals unterstützen. Ziel ist die Bildung eines stabilen Gerinnsels, das zur Aufrechterhaltung der Blutstillung während des Patiententransports beiträgt.

Halloysit-Punkte: Die hohe blutstillende Wirksamkeit von Halloysit ermöglicht multifunktionale Anwendungen in definierten Punktmustern anstelle herkömmlicher vollflächiger Beschichtungen. Mithilfe eines patentierten Verfahrens werden kleine, dreidimensionale, linsenartige Strukturen gleichmäßig auf das Trägermaterial aufgebracht. Durch diese Konstruktion bleibt das Material zwischen den Mineralpunkten flexibel, sodass es sich der Form der Wunde anpassen kann und beim Einlagern eine gute taktile Kontrolle ermöglicht. Gleichzeitig widerstehen die einzelnen Halloysit-Linsen einer Kompression und leiten von außen ausgeübten Druck auf das Wundbett weiter, wo er am dringendsten benötigt wird. Selbst unter Druck bleiben offene Räume innerhalb der Struktur erhalten, damit überschüssiges Blut durch den Verband abfließen kann. Diese Kombination aus Flexibilität, Druckübertragung und einer offenen Struktur spiegelt einen gezielten Designansatz wider, der speziell für eine effektive Wundkompression in schwierigen Situationen entwickelt wurde.

Ablöseverhalten und Druckverfahren: Hämostatische Bestandteile, die im Körper des Patienten verbleiben, sind kritisch, da sie zu möglichen Nebenwirkungen wie Thrombosen führen können. Bei der Entwicklung von SpeedM® wurde daher eine patentierte Beschichtungstechnologie entwickelt, die die Freisetzung von hämostatischem Material in den Blutkreislauf des Patienten praktisch verhindert. Um die Sicherheit und Leistungsfähigkeit des Produkts zu überwachen, wird jede Produktionscharge von einem unabhängigen Institut auf ihr Freisetzungsverhalten und ihre Wirksamkeit in humanem Citratplasma geprüft.