Zeitschrift für Regenerative Medizin

Gewebetechnik

Tissue Engineering ermöglicht die Züchtung von Organen durch Implantation (statt Transplantation) und damit ohne immunologische Abstoßung. Der Ausgangspunkt für jedes durch Gewebezüchtung hergestellte Organ ist die Entnahme kleiner Gewebemengen vom zukünftigen Empfänger des durch Gewebezüchtung hergestellten Organs. Bei einigen Anwendungen kann dies nur eine 2-mm-Stanzbiopsie sein. Zellen aus der Biopsie werden aus Explantaten oder einem Kollagenase-Verdau kultiviert, um eine „Zellbank“ zu erstellen. Diese Zellen werden dann unter den richtigen physiologischen Bedingungen weiter auf Kollagensubstraten kultiviert, um Tissue Engineered-Konstrukte für die Implantation zu bilden. Der Prozess wird in einer Gewebekulturanlage durchgeführt, um eine sterile Umgebung aufrechtzuerhalten.

Die biochemische und körperliche Aktivität der Zellen kann durch die Zugabe von Wachstumsfaktoren oder Zytokinen sowie durch körperliche Stimulation gesteigert werden. Der Tensioning-Culture Force Monitor wendet winzige physikalische Belastungen an, um die ansässige Zellpopulation im Kollagengerüst zu biochemischer und biophysikalischer Aktivität anzuregen, die normalerweise mit der Organogenese und Gewebereparatur verbunden ist. Nach einer weiteren Gewebekultur unter den richtigen Bedingungen lösen die im Tissue Engineered-Konstrukt vorhandenen Zellen das ursprüngliche Kollagengerüst auf und sezernieren ein neues kollagenreiches Neogewebe. Das Konstrukt kann dann wieder in den Patienten implantiert werden, dem die Zellen ursprünglich entnommen wurden .

Das Tissue Engineering verfügt über ein erhebliches Marktpotenzial und die finanziellen Investitionen gehen weiter. Eine Umfrage in diesem Bereich aus dem Jahr 1997 ergab, dass allein in diesem Jahr die F&E-Ausgaben, die direkt mit Tissue-Engineering-Projekten von Unternehmen verbunden waren, etwa 0,5 Milliarden US-Dollar betrugen, mit einer Wachstumsrate von etwa 22 % pro Jahr. Dies zeigt das anhaltende Interesse an diesem Bereich, das zum Teil auf positive Ergebnisse zu bestimmten Produkten und Prozessen im klinischen Umfeld zurückzuführen ist. Technische Fortschritte in den verschiedenen Bereichen der Branche werden zum Marktwachstum beitragen. Eine Komponente ist die Verfügbarkeit von Biomaterialien, die als Gerüste für die Gewebereparatur und -rekonstruktion oder für die Ablagerung gentechnisch veränderter Gewebe und Zellen vor der Implantation dienen. Ein zunehmender Forschungs- und Entwicklungsaufwand konzentriert sich auf die Untersuchung der Eigenschaften dieser Gerüste mit dem Ziel, Materialien zu schaffen, die die gewünschten Funktionsprofile für verschiedene Anwendungen aufweisen.