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Vaskularisierung und Angiogenese

Im Bereich des Tissue Engineerings, also der Gewebezüchtung, spielt die Versorgung des tissue-engineerten Gewebes mit Sauerstoff und Nährstoffen eine entscheidende Rolle. Vor allem Sauerstoff ist aufgrund seiner geringen Diffusionsgrenze von 100-200 µm ein limitierender Faktor, wodurch komplexere Gewebe und Organe nur schlecht versorgt werden können. Eine erfolgreiche Anwendung des Tissue Engineerings findet daher zurzeit nur für dünne, blutgefäßarme Gewebe wie beispielsweise Knorpel statt.

Für eine ausreichende Versorgung des Gewebes wird sich die Erzeugung von blutgefäßartigen Strukturen zu Nutze gemacht. Durch ein ausgeprägtes Kapillarnetzwerk wird eine optimale Versorgung erreicht. Generell wird der Prozess der Gefäßbildung in zwei unterschiedliche Mechanismen unterteilt: die Vaskulogenese und  Angiogenese. Bei der Vaskulogenese handelt es sich um die Bildung von Gefäßen im Embryo, ausgehend von Angioblasten und endothelialen Vorläuferzellen, die zu Blutinseln fusionieren. Aus diesen bereits gereiften Kapillaren resultiert die Angiogenese, bei der es zu einer Interaktion zwischen Endothelzellen und glatten Muskelzellen kommt und weitere Blutgefäße wie Arterien und Venen entstehen.

Ziel unserer Forschung ist es, eine dreidimensionale Fibringelmatrix mit einem ausgeprägten Kapillarnetzwerk zu erzeugen, welches sich bei der Transplantation in den Patienten mit dessen Wirtsgefäßsystem verbindet (Anastomose). Unterstützend kann dabei die Verwendung von Polymerfasern wirken.

Abb. A: 3D Quantifizierung blutgefäß-ähnlicher Strukturen; Abb. B: Dreidimensionale Representation "kapillar-ähnlicher Strukturen" durch CD31-Färbung.

Projektleitung

Doktorandin, M. Sc.

Franziska Kreimendahl

Te.: +49 (0) 241 80 85052

kreimendahl(at)ame.rwth-aachen.de