Polymerverstärkte Blutgefäße

AUFGABENSTELLUNG

Mit der Integration von Versorgungs­gefäßen in künst­liche biolo­gische Gewebe ist ein entschei­dender Fort­schritt bei der Erzeu­gung von Ersatz­geweben gelungen. Denn sowohl die Größe der Konstrukte als auch das Langzeit-Überleben sind wesent­lich von einer ausrei­chenden Vertei­lung von Nähr­stoffen und Sauer­stoff abhängig. Die Nähr­stoff­versor­gung durch die „Blut­gefäße“ erfolgt über einen Anschluss an ein tech­nisches Perfusions­system, das sauer­stoff­reiches Nähr­medium durch das 3D-Gewebe pumpt. Die Ankopp­lung an das System ist aller­dings bisher wenig zufrieden­stellend reali­sier­bar. Es kommt häufig zur Beschä­digung der fragi­len Gefäße oder zum Abriss an der Kopplungs­stelle. Die geringe Stabi­lität der Gefäße führt somit zu einer Unter­versor­gung des künst­lichen Gewebes.

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von arti­fi­ziellen Blut­gefäßen, die an den Enden mit synthe­tischen Poly­meren stabili­siert sind und damit eine ver­besserte Ankopp­lung an ein tech­ni­sches Per­fusions­system im Rahmen des Tissue Engineerings ermög­lichen. Dazu sollen synthe­tische Elasto­mere an künst­lich erzeugte, kollagen­basierte Gefäße ange­bunden werden.

NUTZEN | AUSBLICK

Diese verstärkten Gefäß­struk­turen sollen zur Aus­stattung von Tissue Engineering (TE)-Konstrukten mit Versorgungs­gefäßen verwen­det werden. Die Verstär­kung soll das Kolla­bieren des Gefäß­lumens ver­hin­dern, vor einer Beschädi­gung schützen und somit die Perfusion künst­licher Gefäße verbessern. Damit kann verhin­dert werden, dass die aufwändig im Labor ge­züch­teten Gewebe unbrauch­bar werden und absterben. Die geplante Entwicklung stellt also ein Hilfs­mittel für die Züchtung von TE-Konstrukten dar. Genutzt werden diese lebenden künst­lichen Gewebe von Kliniken und Forschungs­ein­rich­tungen zur Ent­wick­lung neuer Thera­pien, von Pharma­unter­nehmen als Gewebe­modelle für die Wirk­stoff­forschung, von bio­techno­lo­gischen Unter­nehmen für die Produk­tion von Biologicals und von Laboren zur öko­logi­schen und industriellen Prozess­sicherung.