Tissue Engineering

Bis heute werden angeborene, traumatisch oder chirurgisch bedingte Substanzdefekte mit Fremdmaterialien oder körpereigenem Spendermaterial rekonstruiert. Im Körper dauerhaft verbleibende Implantate aus körperfremden Materialien können zu Fremdkörperreaktionen führen und bergen ein dauerhaftes Infektionsrisiko.

Körpereigene Materialien sind meist nur in limitiertem Umfang vorhanden und führen überdies zu einer Morbidität des Hebedefekts. Daher besteht ein großer klinischer Bedarf an biologischen Transplantaten aus körpereigenen Zellen.

Ein viel versprechender Weg für die Herstellung von individuellen dreidimensionalen Transplantaten ist das Tissue Engineering. Tissue Engineering ist ein interdisziplinäres Arbeitsgebiet, das biologische mit ingenieurwissenschaftlichen und medizinischen Techniken verbindet, um Gewebe und Organe in vitro herzustellen. Somit können in-vitro Gewebe aus lebenden Zellen und Zellmatrix bzw. Biomaterialien hergestellt werden. Aufgrund einer großen Variabilität bei der Herstellung formbeständiger Implantate, sowie entzündlichen Reaktionen in-vivo, kann dieses Verfahren allerdings gegenwärtig noch nicht in der klinischen Routine des Kopf-Hals-Bereiches verwendet werden.

Auch für die Versorgung partieller, transluminaler oder epithelialer Trachealdefekte zum Beispiel nach Inhalationsverbrennungen könnte Tissue Engineering eine mögliche Alternative sein.

Da die Regenerations- und Differenzierungsmechanismen respiratorischen Epithels der kleinen und großen Atemwege unter physiologischen und pathologischen Bedingungen noch nicht vollständig verstanden sind, bleiben die Trachealrekonstruktion und die Re-Epithelisierung der Luftröhre (Trachea) nach Inhalationsverbrennungen medizinische Herausforderungen.

Ziel unserer Arbeitsgruppe ist es, neue therapeutische Verfahren für die rekonstruktive Kopf-Hals-Chirurgie mit Hilfe des Tissue Engineering zu entwickeln.

Methoden

• Zellkultur (Chondrozyten, Stammzellen, Epithelzellen)
• 3-D-Kultur
• Durchflusszytometrie
• Immunhistochemie
• PCR

Kooperationen und Drittmittel

Das europäische Exzellenznetzwerk EXPERTISSUES (www.expertissues.org) befasst sich mit neuen Strategien zur Regeneration von Knorpel- und Knochengewebe, die auf innovativen Biomaterialien beruhen: „Novel Therapeutic Strategies for Tissue Engineering of Bone and Cartilage using Second Generation Biomimetic Scaffolds“. Das Netzwerk war Gründer des „Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine“, in dessen Editorial Board Frau Professor Dr. Rotter vertreten ist.

Mitarbeiter

• Prof. Dr. Nicole Rotter
• Dipl.-Biol. Silke Schwarz
• Monika Jerg
• Dr. Andreas Köhl
• Dr. Eva Goldberg-Bockhorn
• Dr. Christian Bermüller