Neben tierischem Gewebe bietet humanes Plazentagewebe aufgrund seiner menschlichen Herkunft, seiner molekularen Zusammensetzung und seiner Verfügbarkeit als klinisches Abfallprodukt große Vorteile für die Verwendung als Gewebequelle.
In unseren Studien wurden Arterien der menschlichen Plazenta dezellularisiert und zeigten eine geringe Immunogenität und günstige Bedingungen für Zellmigration und –Proliferation. Neben der Anwendung als kleinlumiges Gefäßersatzmaterial könnte Plazentagewebe auch eine nützliche Biomaterialquelle für andere Anwendungen in der regenerativen Medizin sein. Wir haben mit der Entwicklung eines ECM-Hydrogels aus menschlichem Plazentagewebe mit sehr guter Zytokompatibilität und immunmodulatorischer Kapazität begonnen. Derzeit wird dieses Material als 3D-gedruckte ECM-Gerüste und als injizierbares Hydrogel für verschiedene kardiovaskuläre Anwendungen untersucht.
Laufende Projekte
Materialien aus der Natur bieten viele mechanische, chemische und biologische Vorteile gegenüber synthetischen Materialien. Ihre Anwendung erfordert Konservierungsmethoden, die immunoreaktive Bindungsstellen entfernen, während die mechanische Integrität und die natürliche Nachgiebigkeit der Gerüste erhalten bleiben. In diesem Projekt werden allogene oder xenogene Arterien von verschiedenen SpenderInnen als bio-prothetische Gefäßersatzmaterialien untersucht. Die Gewebe werden mit verschiedenen Methoden behandelt, um Zellen und zellassoziierte Antigene zu extrahieren. Biomaterialien, die von allogenen, menschlichen Leichenspendern stammen, werfen ethische Bedenken auf. Xenogene Gewebe, die aus tierischen Quellen stammen, sind artfremd und können mit humanpathogenen Prionen kontaminiert sein. Daher werden derzeit Gefäße aus der menschlichen Plazenta und der Nabelschnur auf ihr Potenzial als Gefäßersatzmaterial untersucht.
Hydrogele, die aus biologischem Gewebe hergestellt werden, gewinnen dank ihrer Struktur und ihrem weiten Einsatzgebiet immer mehr an Bedeutung für die regenerative Medizin. Neben der in-vitro-Anwendung können Hydrogele als 3D-gedruckte Implantate, als Oberflächenbeschichtungen von Prothesenmaterialien und als injizierbare Biomaterialien verwendet werden, um die funktionelle Geweberegeneration in Wunden und nekrotischem Gewebe zu verbessern. Wir stellen Hydrogele aus verschiedenen Gewebetypen wie humaner Plazenta oder Schweineherzen her. Die Hydrogele werden bezüglich molekularer Zusammensetzung, Biokompatibilität und biomechanischen Eigenschaften detailliert untersucht. Optimierte Hybridgele werden momentan auf ihre Anwendbarkeit als injizierbare oder 3D-gedruckte Gerüste für die Geweberegeneration nach Myokardinfarkten getestet.