Respiratory Tissue Engineering
Die Lunge als lebenswichtiges Organ, wurde im Tissue Engineering bis jetzt nur selten in den Focus der Forschung gestellt. Da durch Lungenkrankheiten wie die COPD (chronische obstruktive Lungenkrankheit) jährlich jedoch weltweit Millionen Menschen sterben und die Tendenz von Jahr zu Jahr steigend ist, scheint es wegen unzureichender Therapiemöglichkeiten sinnvoll sich mit der Erforschung langfristiger effektiver Lungenersatzmöglichkeiten und Therapien zu beschäftigen.
Der Ansatz des Tissue Engineerings geht von der aus den Patienten gewonnen Zelle aus um schon im Vorhinein eine Immunantwort des Körpers zu unterbinden. Wir untersuchen die Möglichkeit der Endothelialisierung von gaspermeablen Membranen zur Optimierung der Hemokompatibilität von Oxygenatoren, welche bei konventionellen Verfahren immer noch ein Problem darstellt. Durch die Vorkultivierung von Endothelzellen im Bioreaktor (siehe Abbildung 1) bilden die Zellen einen durchgehenden Layer und werden durch einen ständigen Fluss von Medium schon auf Scherkräfte vorkonditioniert, denen sie später im Einsatz im Oxygenator standhalten müssen. Die Vorkultivierung der Zellen wird mit einer Mikroskopkamera dokumentiert.
- Abbildung 1: Bioreaktor zur Kultivierung und Konditionierung der Endothelzellen
In Abbildung 2 sind die Unterschiede zwischen statischer und dynamischer Kultivierung gut zu erkennen.Dynamisch kultivierte Zellen ändern ihre Form und werden länglicher als statisch kultivierte Zellen, welche eher Cluster bilden. Im Oxygenator wird getestet wie effektiv der Gasaustausch über die endothelialisierte gaspermeable Membran ist. Zusätzlich wird festgestellt ob sich Veränderungen bei den Endothelzellen nach dem Einsatz im Oxygenator beobachten lassen.
- Abbildung 2: links statisch kultivierte Zellen, die sich zu Clustern zusammenfinden und rechts dynamisch kultivierte Zellen, die sich eher länglich ausrichten
