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A4: Laserinduzierter Vorwärtstransfer von Biomaterialien


Chichkov
, Boris, Prof. Dr., russisch

Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

 

Steinhoff, Gustav, Prof. Dr., deutsch

Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie

Forschungslaboratorien für kardialen Gewebe- und Organersatz (FKGO)

Medizinische Fakultät

Universität Rostock

 

Vogt, Peter M., Prof. Dr., deutsch

Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie (PHW)

Medizinische Hochschule Hannover (MHH)

 

Ab 1.7.2011:

Reimers-Fadhlaoui, Kerstin, Prof. Dr., deutsch

Klinik für Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie (PHW)

Medizinische Hochschule Hannover (MHH)




Ziel des Teilprojekts A4 war die Entwicklung des Laser-induzierten Vorwärtstransfers (LIFT) zur präzisen Anordnung von Zellen und Biomaterialien in dreidimensionalen Mustern für die Erzeugung komplexer biologischer Strukturen. Dieses Verfahren wurde für die Generierung künstlichen Hautersatzes und die Besiedelung einer Cardiac–Patch-Matrix zur Regeneration von geschädigtem Herzgewebe nach Myokardinfarkt angewendet. In der ersten Förderperiode konnten geeignete Matrixmaterialien und Prozessparameter bestimmt werden, um das Drucken verschiedener Zelltypen mit einer Überlebensrate von nahezu 100 %, ohne Schädigung der Zellen und ohne Einfluss auf deren Verhalten (z.B. Proliferation, Differenzierung) zu ermöglichen. Eine differenzierte Anordnung von Zellen gelang in präzisen hochaufgelösten zwei- und dreidimensionalen Mustern. Vielschichtige 3D-Strukturen aus dermalen Fibroblasten und epidermalen Keratinozyten wurden hergestellt und zeigen bereits deutliche Ähnlichkeiten mit nativer Haut. Auch konnte eine Gewebebildung nachgewiesen werden. Die Anordnung von primären Endothelzellen (HUVEC) in einer kapillarnetzähnlichen Struktur gemeinsam mit humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSC) führte in vitro zu einer beschleunigten Ausbildung tubulärer Strukturen sowie nach Induktion eines Myokardinfarktes in Ratten in vivo zur Verbesserung der Herzfunktion. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Teilprojekt und der projektübergeifendedn Kooperation mit anderen Teilprojekten des SFB/TRR 37 ist es gelungen, die LIFT-Technik für den Einsatz im Tissue Engineering und zur Untersuchung von Zell-Zell- und Zell-Umgebungs-Wechselwirkungen in dreidimensionalen Mustern zu etablieren.