Page 166 - Tailoring Electrospinning Techniques for Regenerative Medicine - Marc Simonet

Die Gewebekulturtechnologie ermöglicht die Herstellung von lebendem Gewebeersatz für die regenerative Medizin. Damit Zellen Gewebe produzieren, brauchen sie als Basis ein Gerüst, das den Zellen eine geeignete Unterlage liefert. Um das Potenzial von der Gewebekulturtechnologie vollständig auszuschöpfen, ist es entscheidend, dass das Gerüst eine möglichst exakte Abbildung der natürlichen extrazellulären Matrix (EZM) des Zielgewebes ist. Dieses aktuelle Paradigma der regenerativen Medizin ist einer der Gründe, weshalb dem Elektrospinnen viel Aufmerksamkeit für die Herstellung solcher Gerüste für die Gewebezüchtung zukommt. Das Elektrospinnen ermöglicht es, zahlreiche Materialien, z.B. Kunststo e aber auch natürliche Materialien wie Seide, in verschiedene Arten von faserigen Gerüsten zu verspinnen, die strukturell der natürlichen extrazellulären Matrix ähnlich sind. Viele wichtige biomimetische Faktoren wie die mechanischen Eigenscha en, die Biokompatibilität und das biologische Abbauprofil hängen von der Wahl des Materials ab, können aber auch durch den Elektrospinnprozess selbst beeinflusst werden. Zum Beispiel können bioreaktive oder bioaktive Moleküle in elektrogesponnene Gerüste eingebunden werden, um Zellen zu beeinflussen und die Gewebebildung zu steuern. In dieser Arbeit werden Methoden vorgestellt, die die Reproduzierbarkeit, Funktionalität und Nutzbarkeit von elektrogesponnenen Gerüsten für
in-vivo und in-situ - Anwendungen zu verbessern. Alles mit dem übergeordneten Ziel, die Eignung des Elektrospinnens als Methode zur Entwicklung von Produkten für die regenerative Medizin zu unterstreichen und zu verbessern.
Unzureichende Reproduzierbarkeit ist einer der größten limitierenden Faktoren der die Entwicklung von elektrogesponnenen medizinischen Produkten hemmt. Mit einer im Laufe dieses Doktorates entwickelten klimatisierten Elektrospinnkammer konnte die Reproduzierbarkeit des Elektrospinnprozesses hinsichtlich Prozessstabilität, Fasermorphologie und Orientierung erheblich verbessert werden. Darüber hinaus ist es mit dieser Kammer möglich, Umgebungsparameter wie relative Feuchtigkeit zu verwenden, um bestimmte Gerüstcharakteristiken wie zum Beispiel die Faser- Morphologie anzupassen.
Vollständige Zellinfiltration in das Fasergerüst ist entscheidend für die Herstellung eines homogenen Gewebes. Ein Nachteil herkömmlicher elektrogesponnener Gerüste ist die begrenzte Zellinfiltration, da die Faserschichten dicht übereinander gepackt sind. Dies stoppt die Zellinfiltration insbesondere bei der Verwendung von Fasern mit einem Durchmesser von weniger als einigen Mikrometern. Der erste Teil dieser Arbeit konzentriert sich auf eine kontrollierte Vergrösserung der Zwischenräume in elektrogesponnenen Gerüsten durch die Entwicklung des Niedertemperatur-
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