3D Tissue Engineering Modell zum Ischämischen Schlaganfall

• Antragstellerin: Karolina Chwalek, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262955702

Ein ischämischer Schlaganfall wird durch Verstopfungen der Blutgefäße verursacht und führt zu neuronalen Nekrosen und damit zu Beeinträchtigungen der Gehirnfunktionen. Aufgrund fehlender geeigneter Forschungsmodelle für eine adäquate präklinische Validierung von Medikamenten, sind bisherige Therapieansätze, die auf eine Wiederherstellung der Homöostase und eine neuronale Regeneration abzielen, ohne Erfolg. Ziel dieses Tissue-Engineering-Projektes ist es deshalb, eine neuartige dreidimensionale (3D) humane neurovaskuläre Einheit zu entwickeln, welches den pathophysiologischen Zustand eines ischämischen Schlaganfalls in vitro nachbildet. Geplant ist die Herstellung eines Gewebekonstrukts, welches aus einem Seidenproteingerüst und einem Kollagengerüst besteht und räumlich abgegrenzt mit menschlichen Gehirnzellen beschickt wird. Darüber hinaus sollen im Rahmen mikrofluidischer Studien der Blutfluss und der Zustand der Embolie nachgeahmt werden. Dazu werden hohle, inwendig mit humanen Endothelzellen und Perizyten bewachsene Kanäle einem mikrofluidischen Fluss ausgesetzt und somit das Blutgefäß als ein Bestandteil des Systems imitiert. Des Weiteren werden Astrozyten, Mikrogliazellen und Neurozyten in ein Kollagengel eingebettet und in einem porösen Seidenproteingerüst um das künstliche Gefäßsystem gelegt und imitieren somit das Gehirngewebe. Schließlich soll dieses heterozelluläre, künstlich durchblutete Modellsystem genutzt werden, um den Zustand des ischämischen Schlaganfalls für die Analyse physiologischer Funktionen und die systematische Testung von Medikamenten nachzuahmen. Dieses Modellsystem wird maßgeblich zur Entwicklung neuer Strategien für den Schutz von Nervengewebe beitragen

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor David Kaplan, Ph.D.