Kollagen Electrospinning zur Herstellung von biomimetischen Nanofiber-Scaffolds für die matrixgekoppelte autologe Zelltransplantation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Trotz moderner Therapieverfahren, wie der matrixgekoppelten autologen Chondrozyten Transplantation (ACT), ist die Regeneration eines dem nativen Gelenkknorpel gleichwertigen Knorpelkorrelats unerreicht. In diesem Projekt sollen durch Electrospinning hergestellte Kollagen II und I-Nanofiber-Scaffolds (NFS) hinsichtlich ihrer chondroinduktiven-protektiven Potenz auf Chondrozyten und mesenchymale Stammzellen (MSZ) in vitro und in vivo untersucht werden. Dabei soll insbesondere festgestellt werden ob und in welchem Ausmaß der jeweilige Kollagentyp in vitro einen integrinvermittelten Einfluss auf die Adhäsion, Proliferation und chondrogene Differenzierung hat und welche intrazellulären Signalkaskaden involviert sind. Im Weiteren soll in Bezug auf den verwendeten Zell- und Fasertyp der Einfluß von chondrogenen Wachstumsfaktoren auf die Akkumulation einer chondrogenen extrazelulären Matrix (EZM) analysiert und die Stabilität des hergestellten chondrogenen Konstruktes nach Entzug der chondrogenen Stimulation durch Wachstumsfaktoren untersucht werden. Die in vitro Ergebnisse sollen als Grundlage zur Herstellung von zellbasierten Kollagen NFS-Konstrukten dienen, die in einem Knorpeldefektmodell beim Mini Pig bezüglich ihres klinischen Potentials überprüft werden sollen. Die Untersuchungen sollen Rückschlüsse auf die Verwendung von Kollagen NFS-Scaffolds für das Knorpel Tissue Engineering und die dabei entscheidenden Zell-Matrix Interaktionen geben. Hierbei könnte die Entwicklung dieser biomimetischen Zellträger eine maßgebliche Verbesserung derzeitiger klinisch angewandter Verfahren für die Gelenkknorpelrekonstruktion bedeuten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010). Cell delivery therapeutics for musculoskeletal regeneration. Adv Drug Deliv Rev 2(7-8), 765-83
Nöth U, Rackwitz L, Steinert, AF, Tuan RS
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(2012) Concise review: the clinical application of mesenchymal stem cells for musculoskeletal regeneration: current status and perspectives. Stem Cells Transl Med 1(3):237-47
Steinert AF, Rackwitz L, Gilbert F, Nöth U, Tuan RS
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(2013) How smart do biomaterials need to be? A translational science and clinical point of view. Adv Drug Deliv Rev 65(4):581-603
Holzapfel BM, Reichert JC, Schantz JT, Gbureck U, Rackwitz L, Nöth U, Jakob F, Rudert M, Groll J, Hutmacher DW
