Хірургія II регенерація хряща
Однією з найбільших проблем, з якою стикаються травматологічна хірургія, ортопедія, а також клінічна ревматологія, є відновлення пошкодженого суглобового хряща. Регенеративні підходи, такі як клітинна терапія або тканинна інженерія, є привабливими альтернативами широко використовуваних протезів.
Фактори росту та інші біохімічні стимули
Біохімічні подразники, такі як фактори росту, мають особливе значення для регенерації хряща. Вони відіграють важливу роль у підтримці здорової хрящової тканини in vivo та in vitro та в її руйнуванні у разі пошкодження суглобів. Фактори росту впливають на проліферацію та метаболізм хондроцитів та їх активність у синтезі компонентів позаклітинного матриксу (ECM). Використання факторів росту в тканинній інженерії служить, зокрема, для оптимізації біохімічного складу ECM і, отже, механічних властивостей тканини. Крім того, вони можуть забезпечити редиференціацію хондроцитів або диференціацію мезенхімальних стовбурових клітин, необхідних для розвитку тканин.
Біологічно активні гідрогелі та риштування
Також велике і все більше значення в інженерії хряща мають нові 3D-біоматеріали, такі як гідрогелі та високопористий каркас, так звані риштування, які функціонують як носії клітин для різних типів клітин. На додаток до важливих фізичних властивостей, таких як механічна міцність та реологічні характеристики, основна увага приділяється біологічній активності матеріалів. Біоактивні та біоміметичні клітинні носії створюються завдяки використанню компонентів природного ЕКМ, таких як гіалуронова кислота, або шляхом включення факторів росту або біоміметичних пептидів, які, наприклад, імітують послідовності типових для тканин ЕКМ. Такі біоматеріали можуть мати вирішальний вплив на поведінку клітин, ступінь диференціації та результуючий склад ECM у отриманій тканині.
Використані методи
У робочій групі вплив факторів росту на редиференціацію хондроцитів або диференціацію мезенхімальних стовбурових клітин систематично досліджують у клітинній біології в тривимірних культурах клітин. Інноваційні 3D-матеріали використовуються для оцінки та подальшої розробки щодо їх придатності для інжинірингу хряща та, на додаток до класичної інженерії тканин, особливо для біофабрикації, тобто 3D-друку тканинних конструкцій. Отримані властивості тканин та експресія генів хондроцитів та стовбурових клітин аналізуються гістологічно, імуногістохімічно, біохімічно та молекулярно.
Контактна особа:
Професор доктор Торстен Бланк