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       Projektleiter:
       Prof. Dr. Michael Gelinsky

      Laufzeit:
       01.04.2015-30.09.2016

      Projektbeschreibung:
      Die aktuell sehr eingeschränkten Behandlungsmöglichkeiten von
      Gelenkknorpel- bzw. Knochen-Knorpel-Defekten und deren oft nicht
      zufriedenstellende Heilung zeigen, dass ein großer Bedarf an alternativen
      regenerativen Behandlungsstrategien wie dem Tissue Engineering besteht. Im
      Rahmen des Projektes sollen biphasige, monolithische Konstrukte entwickelt
      werden, mit denen eine schnelle Defektheilung realisiert werden kann. Dazu
      sollen – ausgehend von einem alginatbasierten biphasigen Konstrukt – der
      Knochenteil und der Knorpelteil zunächst unabhängig voneinander optimiert
      werden. Durch die nähere Anpassung des Knorpelteils an das natürliche
      Vorbild durch Einbettung kleiner Zellaggregate kann eine gesteigerte
      Neusynthese von extrazellulärer Matrix erwartet werden. Der Knochenteil
      soll hinsichtlich einer verbesserten Adhäsion von Zellen modifiziert
      werden, um ein Einwachsen von Stammzellen aus dem Knochenmark zu
      ermöglichen. Die Entwicklungen beider Einzelphasen fließen schließlich
      zusammen. Durch Anwendung des Verfahrens der gerichteten ionotropen
      Gelbildung entstehen biphasige und monolithische Konstrukte mit
      optimierten Eigenschaften, die eine Regeneration des defekten Gewebes
      potentiell beschleunigen können. Dies ist ein entscheidender Meilenstein
      zur Umsetzung des Tissue Engineering- Konzeptes bei der Behandlung
      osteochondraler Defekte. Die im Rahmen des Projektes gewonnenen Ergebnisse
      müssen in vivo validiert werden, indem die entwickelten
      Zell-Matrix-Konstrukte in das allgemein akzeptierte osteochondrale
      Defektmodell des Schafes implantiert werden. Um das beschriebene Konzept
      zur Behandlung osteochondraler Defekte letztendlich in die klinische
      Praxis zu überführen, muss die Bildung sehr kleiner Zellaggregate aus
      autologen Stamm- oder Knorpelzellen unter GMP-Bedingungen etabliert
      werden, was aber aus Sicht der Antragsteller praktisch umsetzbar ist. Der
      biomimetische Ansatz zur Erzeugung zellhaltiger Hydrogele mit anisotroper
      Porenstruktur ist nicht begrenzt auf eine potentielle Anwendung für die
      Regeneration von osteochondralem Gewebe, sondern kann auch für andere
      Gewebe weiterentwickelt werden. Aufgrund der Möglichkeit biphasige und
      zudem monolithische Scaffolds herzustellen sind die zellhaltigen Hydrogele
      vor allem für die Regeneration von Defekten an Gewebegrenzflächen
      interessant.

      Projektbearbeiterin:
       Dipl.-Ing. Kathleen Schütz