Vaskularisierung an Polymerfasern
Institut für Angewandte Medizintechnik
Direktor: Univ.-Prof. Dr. med. Dipl.-Ing. Thomas Schmitz Rode
Helmholtz-Institut der RWTH Aachen und Universitätsklinikum Aachen

Projektleitung


Dipl.-Biol. Stefan Weinandy

Te.: +49 (0) 241 80 89257

weinandy(at)hia.rwth-aachen.de

 

Gerichtete Prä-Vaskularisierung einer 3-dimensionalen Fibringel-Matrix mithilfe von Polymerfasern


Tissue Engineering bedeutet Gewebezüchtung und zielt auf die Herstellung von Geweben bzw. Organen für den menschlichen Organismus ab. Erfolgreiche Anwendungen umfassen momentan allerdings nur dünne avaskuläre Gewebe wie Knorpel und Haut. Der Grund dafür ist, dass alle Zellen in einem tissue-engineerten Konstrukt mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden müssen. Ab einer gewissen Gewebedicke (ca. 100-200 µm, die Diffusionsgrenze von Sauerstoff, Carmeliet 2000) ist diese Versorgung nicht mehr gewährleistet.


Die Vaskularisierung (Bildung von Blutgefäßen) ist eine Möglichkeit, um die Versorgung von tissue-engineertem Gewebe sicherzustellen. Unterschiedliche Strategien führen zur Vaskularisierung. Ein Ansatz ist die spontane Vaskularisierung, die bei der direkten Implantation des hergestellten Konstruktes stattfindet. Dieser Prozess ist jedoch sehr zeitintensiv. Die Prä-Vaskularisierung des tissue-engineerten Gewebes in-vitro als ein weiterer Ansatz hingegen ermöglicht eine schnellere Versorgung aller Zellen unmittelbar nach der Implantation.


Ziel der aktuellen Forschung ist es, eine regelmäßige, schnelle und gerichtete Prä-Vaskularisierung einer vollständigen dreidimensionalen Matrix und eine spätere Anastomisierung dieser Gefäße mit dem Wirtsgefäßsystem zu erreichen. Polymerfasern können dabei als Leitschienen fungieren.


3d Quantifizierung von “capillary-like structures”
CD31-Anfärbung von HUVEC-Zellen in einem Fibringel
CD31-Anfärbung von HUVEC-Zellen in einem 2d-Angiogenese-System