Fraunhofer-Gesellschaft

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Vaskularisierte Trägersysteme für in vitro Testsysteme

Vascularized scaffolds for in vitro test systems
 
: Mertsching, H.; Hansmann, J.; Schanz, J.; Linke, K.; Brenner, M.; Michaelis, J.; Walles, T.

Beckmann, D. ; Institut für Bioprozeß- und Analysenmeßtechnik e.V. -IBA-, Heiligenstadt:
Technische Systeme für Biotechnologie und Umwelt. Tagungsband : 13. Heiligenstädter Kolloquium, Heilbad Heiligenstadt, 25.09. - 27.09.2006
Heiligenstadt: IBA, 2006
ISBN: 3-00-018621-2
pp.47-55
Heiligenstädter Kolloquium Technische Systeme für Biotechnologie und Umwelt <13, 2006, Heiligenstadt>
German
Conference Paper
Fraunhofer IGB ()
tissue engineering; Blutgefäße; Pharmakologie; Bioreaktor; Endothelgewebe; mathematisches Modell; Kollagen; Trachea; Leber; Tumorforschung; In-vitro-Untersuchung

Abstract
Tissue Engineering gilt als vielversprechendes Verfahren zur Herstellung einfach organisierter Gewebe außerhalb des Körpers, die als in-vitro-Testsysteme im Bereich der Medikamentenentwicklung und der Medizintechnik eingesetzt werden. Die Herstellung komplexer Organsysteme wie Leber, Niere oder Herz ist bislang noch nicht realisierbar. Ein großers Problem bei der Erstellung komplexer Gewebeanaloga ist die Vaskularisierung der Trägerstruktur. Es wurden Versuche mit einem Teilsegment des porcinen Jejunums durchgeführt, das zunächst dezellularisiert wurde und dessen kapillare Blutgefäßstrukturen dann mit Endothelzellen besiedelt wurden. Eine erfolgreiche Rebesiedlung der Gefäßstrukturen konnte immunhistologisch, im Western-Blot und mittels FDG-PET nachgewiesen werden. Eine Kokultur der Kollagenmatrix ist mit gewebetypischen Zellen der unterschiedlichsten Gewebe (Cardiomyocyten, Chondrocyten, Knochenmarkstammzellen) möglich. Um den Zllen ein möglichst physiologisches Umfeld zu bieten wurde mit Hilfe eines mathematischen Modells ein PC-gesteuerter Bioreaktor entwickelt, der die Perfusion der Trägerstruktur unter physiologischen Bedingungen erlaubt. Der PC regelt und überwacht Druck, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit während der in-vitro-Kultur und stellt gleichzeitig das Interface für verschiedene Simulationsansätze (Hypertonie, Hypotonie) in der pharmzeutischen Forschung. Die vaskularisierte Matrix wird mittlerweile verwendet, um unterschiedlichste komplexe vaskularisierte 3D Gewebe herzustellen, die im Bereich der Wirkstoffentwicklung und zur Entwicklung individueller Therapien dienen. Als Beispiele werden ein Tracheatestsystem, ein Lebertestsystem und ein Tumor-Testsystem genannt.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-75568.html