Neue Fortschritte bei der biotechnologischen Herstellung von Gewebe
Tissue Engineering und Regenerative Medizin (TERM) ist ein komplexes, fachübergreifendes Forschungsfeld, das durch Expertise in Materialforschung und Zellbiologie ergänzt wird. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt (Training multidisciplinary scientists for tissue engineering and regenerative medicine) (MULTITERM) rekrutierte und schulte 13 Nachwuchsforscher (ESR), die auf neuestem technischen Stand innovative Produkte und Verfahren zur Geweberegeneration entwickeln. MULTITERM führte sechs fachübergreifende Workshops sowie neun allgemeine und ergänzende Kurse durch, um bereits im frühen Projektstadium grundlegende Kompetenzen zu vermitteln. Die Nachwuchsforscher entwickelten zum einen großtechnische Aufreinigungsprozesse für die biotechnologische Herstellung von Weichteilgewebe, zum anderen neue Materialien wie synthetische injizierbare Gele, Knochen- und Hautersatz sowie Hybridgerüste aus Kollagen und Polymersträngen.Biokompatibilität, Funktionalität und Sicherheit der neuen Materialien wurden in vitro an Zellen aus chirurgischen Proben getestet. Ihre mechanischen Eigenschaften und das Zellverhalten wurden eingehend analysiert, um Kollagengerüste mit optimalen Eigenschaften herzustellen. Schließlich bereiteten die Forscher die extrazelluläre Matrix mit Konstrukten für kommerzielle Scaffolds vor und validierten die Materialien für TERM-Anwendungen. Das größte Problem bei der In-vitro-Herstellung von Gewebe ist dessen ausreichende Vaskularisierung. So arbeitete MULTITERM an einem für das Biomaterial geeigneten Gefäßsystem und verwendete hierfür Endothelzellen und SVF- (stromal vascular fraction) derivierte Zellen. Im Ergebnis wird nun die industrielle Herstellung eines 3cm dicken präfabrizierten vaskularisierten Fibrin-Hydrogels anvisiert. Für die langfristige Nachbeobachtung von Tiermodellen entwickelten die Forscher auch ein MRT-Verfahren mit Kontrastmittel, modifizierten Hydrogelen und Knochenzementen. Die Darstellung wurde mit Kontrastmitteln (fluorierte Dendrimere und superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel) optimiert. Damit fördert MULTITERM nicht nur die europäische Wettbewerbsfähigkeit in der regenerativen Medizin, sondern auch die Entwicklung innovativer Biomaterialien für Haut- und Knochengewebe, was wiederum die europäische Wirtschaft stärkt und die Behandlungsergebnisse verbessert.
