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Knorpelgewebe aus dem Bioreaktor

Die Hochschule Ulm baut einen geregelten Bioreaktor für Knorpelgewebe, das als Ersatz im Hals- und Kopfbereich eingesetzt werden soll, beispielsweise wenn Knorpelgewebe von Ohrmuscheln, Nase oder Luftröhre durch Unfall oder Krankheit zerstört sind.

Idealerweise sollte das Ersatzgewebe die gleichen Eigenschaften wie das ursprüngliche Gewebe besitzen und vom Körper toleriert werden. Das gelingt am ehesten, wenn man es aus körpereigenen Zellen des Patienten nachzüchtet. Dieses "Tissue Engineeringi" geschieht in einem mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgten Bioreaktor. Er ist mit einem dreidimensionalen Gerüst bestückt, auf dem die Zellen wachsen, sich vermehren und einen stabilen Gewebeverband bilden können. Während des tage- bis wochenlangen Prozesses gilt es, das Milieu keimfrei und stabil zu halten. Mit den kommerziellen Bioreaktoren, wie sie für die Gewinnung von Gelenkknorpel eingesetzt werden, ist eine zerstörungsfreie Überwachung und Qualitätskontrolle nicht möglich.

Hier setzt das Projekt von Professor Dr. Martin Heßling von der Hochschule Ulm an. Das neue Bioreaktor-System soll eine kontrollierte und optimierte Herstellung von Knorpelgewebe erlauben. Dabei sollen Knorpelqualität und Zelldifferenzierung anhand von Spektraldaten zerstörungsfrei beurteilt werden und mit Hilfe einer speziellen Online-Analytik das Wachstumsmilieu der Zellen kontinuierlich erfasst und anhand dieser Daten optimiert werden. Gerade für die Nachzüchtung von Knorpelgewebe der Luftröhre ist dieser Ansatz besonders wichtig, weil hier neben Knorpelzellen auch Epithelzellen, die für ihre Vermehrung andere Bedingungen benötigen, in den Zellverband einwachsen müssen. Die für die Entwicklung des Systems erforderlichen Tests mit entsprechendem Zellmaterial werden in der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Nicole Rotter an der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde des Universitätsklinikums Ulm durchgeführt. Mit am Projekt beteiligt ist auch die in Essingen ansässigen Messgeräteentwicklers J&M Analytik AG. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF fördert das Projekt in den kommenden drei Jahren mit rund 423000 Euro.

Quelle: idw<