Tissue Engineering einer vorderen Kreuzbandplastik auf der Basis resorbierbarer, gestickter Träger
Final Report Abstract
Anspruch des Vorhabens war die Entwicklung eines neuen, regenerativen Verfahrens für die Heilung von Kreuzbandverletzungen. Im Verbundprojekt konnten die 4 formulierten Antragsziele zur Entwicklung eines triphasischen textilen Implantates für eine Tissue Engineering gestützte Kreuzbandrekonstruktion grundlegend bearbeitet werden: Aus synthetischen Biopolymeren (PLA: BR1886/6-1) konnten stickbare Fasern erzeugt werden, die für die Verarbeitung zu neuartigen textilen Scaffolds die notwendigen textilphysikalischen Eigenschaften aufwiesen. Die gestickten Scaffolds auf Basis resorbierbarer Polymere (kommerziell PDS, PCL vs. am IPF erzeugt aus PLA) wurden eingehend materialwissenschaftlich charakterisiert und vergleichend mit nativen lapinen ACL untersucht, durch Auswahl eines geeigneten Stickmusters sowie einer geeigneten Materialkombination aus Ober- und Unterfaden biomechanisch optimiert, biomolekular funktionalisiert und in vitro (einzeln und in Ko-Kultur) evaluiert. Hierzu wurden im Rahmen der Projektbearbeitung spezielle Technologien zur Herstellung der Scaffolds, Methoden zur Charakterisierung sowie verschiedene statische als auch dynamische Besiedlungsstrategien entwickelt und in ersten Versuchen sehr erfolgreich miteinander verknüpft. Die strukturelle Anpassung der biomechanisch optimierten 3-phasigen gestickten Scaffolds an die Anforderungen der in vitro und in vivo Kultivierung ist allerdings noch nicht zufriedenstellend gelungen. Darüber sollte die Scaffoldfunktionalisierung mittels Kollagenintegration unter Einstellung eines Porengradienten weiterverfolgt werden, um die Gewebeneubildung anzuregen. Als wichtiges Folgeziel resultiert daraus die Sphäroid basierte Besiedlung in Ko-Kultur aus ligamentären und chondrogenen Zelltypen unter statischen, dynamischen und mechano-stimulierten Bedingungen sowie in vivo Studien. Die durch die Bearbeitung des Projektes neu entstandenen Fragestellungen wurden in dem Folgeantrag formuliert und werden bereits im Rahmen des bewilligten Projekts bearbeitet. Frau Judith Hahn (geb. Hahner) wurde 2015 mit dem Professor-Franz-Brandstetter-Preis ausgezeichnet. Gewürdigt wurde mit dem Preis ihre von Professor Gert Heinrich (IPF und TU Dresden, Professur für Polymerwerkstoffe und Elastomertechnik) und Professor Chokri Cherif (TU Dresden, Professur für Textiltechnik) betreute Diplomarbeit „Ermittlung und Beurteilung entscheidender Einflussgrößen für die sticktechnische Gestaltung der ligamentären Strukturzone eines vorderen Kreuzbandes“ als Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft hier geförderten Projekts.
Publications
- Embroidered polymer-collagen hybrid scaffold variants for ligament tissue engineering. Materials Science and Engineering / C 43 (2014) 290-299
Hoyer, M. ; Drechsel, N. ; Meyer, M. ; Meier, C. ; Hinüber, C. ; Breier, A. ; Hahner, J. ; Heinrich, G. ; Rentsch, C. ; Garbe, L.-A. ; Ertel, W. ; Schulze-Tanzil, G. ; Lohan, A.
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Schulze-Tanzil, G.
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Hahner, J. ; Hinüber, C. ; Breier, A. ; Siebert, T. ; Brünig, H. ; Heinrich, G.
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Hahner, J. ; Hoyer, M. ; Hillig, S. ; Schulze-Tanzil, G. ; Meyer, M. ; Schröpfer, M. ; Lohan, A. ; Garbe, L.-A. ; Heinrich, G. ; Breier, A.
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Hoyer, M. ; Lohan, A. ; Meier, C. ; Breier, A. ; Hahner, J. ; Heinrich, G. ; Drechsel, N. ; Meyer, M. ; Rentsch, C. ; Garbe, L.-A. ; Ertel, W. ; Schulze-Tanzil, G.
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Hoyer, Marian
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Hoyer, M: ; Meier, C. ; Kohl, B. ; Lohan, A. ; Kokozidou, M. ; Schulze-Tanzil, G.
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Hahn, J. ; Breier, A.; Brünig, H. ; Heinrich, G.
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