Trägermaterialien für das Tissue Engineering
Das „Tissue Engineering" hat sich als neues, dynamisch wachsendes Wissenschaftsfeld mit ungeahnten Perspektiven für die medizinische Anwendung etabliert. Die Herstellung funktionsfähiger Zell- und Gewebeverbände durch In-vivo- oder In-vitro-Kultivierung von körpereigenen Zellen auf geeigneten Trägermatrizen (Scaffolds) verfolgt das Ziel, geschädigte Gewebefunktionen wiederherzustellen. Von essentieller Bedeutung ist die Bereitstellung geeigneter Scaffolds, die in ihrer chemischen Zusammensetzung, Oberflächenbeschaffenheit und Textur die Zellproliferation, die Zelldifferenzierung und die Ausbildung dreidimensionaler Zellverbände ermöglichen. Der Vorteil bioresorbierbarer Polymere und resorbierbarer anorganischer Materialien als Scaffolds für die In-vitro-Zellkultivierung ist, dass hier der generierte Zell- oder Gewebeverband mit dem Matrixmaterial zusammen transplantiert werden kann und das Matrixmaterial anschließend im Organismus über unterschiedliche Wege resorbiert bzw. verstoffwechselt wird.
Im Bereich Biomaterialien werden zu diesem Zweck resorbierbare polymer-basierende Materialien (z.B. Polylactid, Chitosan, Hyaluronsäure) sowie keramische und kompositische Matrixmaterialien auf Basis von Calciumphosphaten (z. B. für die Regeneration von Knochen- und Knorpelgewebe) hergestellt. Außerdem entwickeln wir spezielle Technologien (Leaching-, Schäumungs- sowie Rapid Prototyping-Verfahren), um offenporige, dreidimensionale Strukturen aufzubauen, die bei Porositäten von 60-90% eine hinreichend mechanische Stabilität besitzen und möglichst interkonnektierende Poren aufweisen.
Die Eignung der entwickelten Materialien als Trägerstrukturen für die Zellkultivierung von Osteoblasten, Fibroblasten und Chondrozyten wird durch In-vitro-Versuche im eigenen Zellkulturlabor untersucht. In Tierstudien konnten wir darüber hinaus beispielsweise eine hohe Biokompatibilität von im Bereich entwickelten Polymer-Calciumphosphat-Kompositmaterialien zeigen.
Ansprechpartner:
Dr. Jürgen Weisser