Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Auf dem Weg zum Ersatzteillager Mensch?
Status und Perspektiven des
Tissue engineering
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Definition und Prinzip
Status/Beispiele
Entwicklungen am TCI
Perspektiven
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Zukunftstechnologie Ersaztteilzchtung
Organe aus dem Reagenzglas
Turning blood into brain
Organ-Designer im Labor
Scientists find way to fix broken hearts
Organe von der Stange High Tech Krper
Haut aus der Tube
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Medizinische Biotechnologie
Proteine und Impfstoffe fr Diagnostik und Prophylaxe
Antikrper und rekombinante Proteine fr die Therapie
Tissue engineering
Gentherapie
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Der Begriff Tissue engineering wurde offiziell auf einem Workshop der National Science Foundation 1988 eingefhrt
Definition
...the application of principles and methodsof engineering and life sciences towardfundamental understanding of structure-function relationship in normal and pathologicalmammalian tissues and the development of biological substitutes to restore, remain orimprove tissue function.
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Tissue engineering
Ziel: in vitro Generation von vitalem autologenGewebe zur Rekonstruktion geschdigtem Gewebes, zur Erhaltung oder Verbesserung der Funktion geschdigter oder erkrankter Organe
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Methodik Tissue engineering
in vitro Kultivierung von autologen Zellen auf organischen, natrlichen oder synthetischen Matrices
in vitro Kultivierung von autologenZellen auf xenogenen Matrices
Gewebezchtung aus embryonalen Stammzellen
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Prinzip des Tissue engineering
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Strategien
Zellinjektion (Zelltherapie)
geschlossenes extracorporales System
offenes System - biodegradables Polymergerst
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Zellinjektion
Hautzellen werden mit einer Art Gewebekleber (Fibrin) direkt in die Wunde gegeben (Haut aus der Tube)
Autologe Chondrocyten Transplantation ACT Direkte Transplantation von Knorpelzellen z.B. bei Bandscheiben-oder Meniskusschden
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Extracorporales System
Leberzellen aus Schwein oder Schaf bernehmen in dem System die Entgiftungsfunktion
Knstliche Leber
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Offene Systeme
Knorpel
Herzklappen
Blutgefe
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Knorpel
Knorpelzellen auf Kollagenmatrices
Rekonstruktion einer Ohrmuschel
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Herzklappe(Gerst von Rind oder Schwein)
Blutgefe
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Probleme
Differenzierung der Zellen
Optimierung von Medium und Zusatzstoffen (z.B.Wachstumsfaktoren, Serumersatz)
3 D Strukturausbildung und Blutversorgung der Gewebe/Organkonstrukte
Physiologische Konditionierung
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
DFG-Forschergruppe Polysialinsure als Matrix fr Zellwachstum (am Bsp. Nervenzellen)Hier enge Kooperation mit:OC - Prof. Kirschning/Dr. DrgerAC Prof. Behrens
Einsatz von Kollagenmatrices zur Zchtung von Knorpelzellen
Keramische Trgermaterialien zur Knochenzchtung
Entwicklung eines Bioreaktors zur Kultivierung von 3 D Strukturen
Wo ist der Bezug zur Technischen Chemie?
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Knorpelzellen in Kultur auf
Kollagenmatrix
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Strategischer Ansatz zur Herstellung funktionalisierter Trgermaterialien
TCP Sponceram
1 cm
Keramische Trgermaterialien zur
Knochenzchtung
Mineralisches Trgermaterial
Polymer
Wachstumsfaktor (BMP-2)
Unspezifische Liganden (Lysin-Derivate)
Biospezifische Liganden (RGD-Peptide)
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
A B
Knochenzellen auf/in der keramischen Trgerstruktur
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Biostat RBS
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
MHH, UnfallchirurgieProf Martijn van Griensven
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Quo vadis?Adulte autologe ZellenPro: keine immunologische Abstoung sicherste Methodik
Contra:- begrenzte Verfgbarkeit- Erhaltung der Differenzierung?
Embryonale ZellenPro:
- universell einsetzbarContra:
allogen immunologische, virale und
ethische/moralische sowie rechtliche Probleme
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Quo vadis?Matrix Pro: Zahlreiche natrliche und
synthetische scaffolds im Einsatz
Contra: Zusammensetzung und
Struktur? Biokompatibilitt? Abbaubarkeit? toxische Hydrolyseprodukte unphysiologische Wirkung
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Quo vadis?BioreaktorenPro:
Zahlreiche EntwicklungenContra:
Mechanische Stimulation? Gewhrleistung optimaler
Versorgung der Zellen/Gewebe
Tissue engineering
Dr. Cornelia Kasper
Lucas Cranach d. . 1546: Jungbrunnen
Quo vadis?Quo vadis?Quo vadis?