Chirurgie II regenerarea cartilajului
Una dintre provocările majore cu care trebuie să se confrunte chirurgia traumatică și ortopedia, precum și reumatologia clinică este refacerea cartilajului articular deteriorat. Abordările regenerative, cum ar fi terapia bazată pe celule sau ingineria țesuturilor, sunt alternative atractive la proteze care sunt utilizate pe scară largă.
Factori de creștere și alți stimuli biochimici
Stimulii biochimici precum factorii de creștere sunt de o importanță deosebită în regenerarea cartilajului. Acestea joacă un rol major în menținerea țesutului sănătos al cartilajului in vivo și in vitro și în eșecul acestuia în cazul deteriorării articulațiilor. Factorii de creștere influențează proliferarea și metabolismul condrocitelor și activitatea acestora în sinteza componentelor matricei extracelulare (ECM). Utilizarea factorilor de creștere în ingineria țesuturilor servește în special la optimizarea compoziției biochimice a ECM și, astfel, a proprietăților mecanice ale țesutului. Mai mult, pot asigura rediferențierea condrocitelor sau diferențierea celulelor stem mezenchimale, care sunt necesare pentru dezvoltarea țesuturilor.
Hidrogeluri și schele active biologic
De asemenea, de o importanță crescândă și crescândă în ingineria cartilajului sunt noile biomateriale 3D, cum ar fi hidrogelurile și cadrele foarte poroase, așa-numitele schele, care funcționează ca purtători de celule pentru diferitele tipuri de celule. Pe lângă proprietățile fizice importante, cum ar fi rezistența mecanică și caracteristicile reologice, accentul se pune în special pe activitatea biologică a materialelor. Purtătorii de celule bioactive și biomimetice sunt creați prin utilizarea componentelor ECM naturale, cum ar fi acidul hialuronic, sau prin încorporarea factorilor de creștere sau a peptidelor biomimetice, care, de exemplu, simulează secvențe ale ECM tipice țesuturilor. Astfel de biomateriale pot avea o influență decisivă asupra comportamentului celular, a gradului de diferențiere și a compoziției ECM rezultate în țesutul rezultat.
Metode utilizate
În grupul de lucru, efectele factorilor de creștere asupra rediferențierii condrocitelor și diferențierea celulelor stem mezenchimale sunt investigate sistematic în biologia celulară în culturile de celule tridimensionale. Biomaterialele 3D inovatoare sunt evaluate și dezvoltate în continuare pentru a fi adecvate pentru ingineria cartilajului și, în plus față de ingineria clasică a țesuturilor, în special pentru biofabricare, adică imprimarea 3D a structurilor de țesut. Proprietățile tisulare rezultate și expresia genică a condrocitelor și a celulelor stem utilizate sunt analizate histologic, imunohistochimic, biochimic și molecular.
Persoană de contact:
Prof. Dr. Torsten Blunk