FORTEPRO

BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND FüR TISSUE ENGINEERING UND RAPID PROTOTYPING

Knorpelgenerierung

Arbeitsfeld:

Autogene Spenderstellen für Knorpel sind häufig nicht defektgerecht und nur in beschränktem Umfang vorhanden. Daher besteht ein großer Bedarf an individuell maßgeschneiderten und damit defektgerechten Bio-Implantaten, die mit körpereigenen Zellen besiedelt werden. Der mittels Tissue Engineering erzeugte Knorpel ist allerdings nur bedingt mechanisch belastbar und eignet sich nicht zur Generierung von großen lasttragenden Teilen im Skelettsystem. Er ist jedoch geeignet für die Rekonstruktion von Fülldefekten im Gesichtsbereich. Vor allem werden mittels Knorpelgenerierung hergestellte Stützimplantate für die ästhetisch und funktionell adäquate Rekonstruktion von Nase und Ohrmuschel benötigt. Durch verschiedene Rapid Prototyping-Verfahren sollen Formen bzw. geformte Zellträger hergestellt werden. Mit Hilfe des Rapid Toolings werden hierfür Negativformen erzeugt, in die anschließend Trägermaterial und Zellen appliziert werden. Die als temporäres Stützgerüst dienenden Trägermaterialien sind resorbierbar und bestehen aus Polyestern, wie z.B. modifizierten Polyglykolaten und Polylaktiden. Ihre Form wird mittels Stereolithographie, 3D-Printing oder Schäumverfahren erzeugt. Die applizierten Zellen sind isolierte und amplifizierte Chondrozyten bovinen und humanen Ursprungs. Nach einer primären in-vitro-Kultivierungsphase werden die Konstrukte in athyme Nacktmäuse oder in ein autologes Tiermodell verpflanzt, um deren weiteres Verhalten und Beständigkeit im Organismus zu beurteilen. Hieraus lassen sich entsprechende chirurgische Strategien für den klinischen Einsatz ableiten.