Pädiatrische tissue engineerte Herzklappen auf Basis einer Fibringelmatrix : Optimierung des Herstellungs- und Konditionierungsprozesses

• Tissue engineered pediatric heart valves based on a fibringel matrix : optimization of the manufacturing and conditioning process

Hasken, Stefan Wilhelm; Jockenhövel, Stefan (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2012)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2012

Kurzfassung

Erworbene und angeborene Erkrankungen der Herzklappen machen es oft erforderlich diese zu ersetzen. Aufgrund des mangelnden Wachstumspotentials sowie weiterer Nachteile aktuell verwendeter Herzklappenprothesen ist gerade die Versorgung von Kindern mit angeborenen Herzfehlern zurzeit unbefriedigend. Mit Hilfe des Tissue Engineerings können vollständig autologe und mitwachsende Herzklappen individuell hergestellt werden. Ziel dieser Arbeit war es die bisher gemachten Erkenntnisse zum valvulären Tissue Engineering auf der Basis einer Fibringelmatrix an die Erfordernisse pädiatrischer Herzklappen anzupassen. Diese Anpassung zur Synthese tissue engineerter Herzklappen in reproduzierbarer Qualität erfolgte in drei Arbeitspaketen: (1) Die Adaptation der 3D Gussform-Geometrie an die miniaturisierten Dimensionen für die pädiatrische Applikation incl. der notwendigen Optimierung des Entformungsprozesses mittels eines biologischen Schmierstoffes; (2) die Untersuchung geeigneter Zellquellen sowohl im Hinblick auf ein geeignetes tierexperimentelles Wachstumsmodell als auch für den späteren klinischen Einsatz. Hierbei wurde v.a. der Vergleich oviner Zellen aus der Arteria carotis mit Zellen des ovinen Nabelschnurgewebes erfolgreich evaluiert und (3) die Beeinflussung des Retraktionsprozesses während der Gewebeneogenese. Durch die Einführung einer statischen Präkonditionierung, vor dynamischer Belastung der Herzklappen, konnte die Gewebeschrumpfung nahezu vollständig unterbunden und suffiziente Herzklappen hergestellt werden. Basierend auch auf der Grundlage dieser Arbeit wird zur Zeit eine Tierversuchsstudie im Wachstumsmodell Lamm durchgeführt, um einen weiteren Schritt der klinischen Anwendung näher zu kommen. Für die Zukunft gilt es tissue engineerte Herzklappen weiter so zu verändern, dass sie anatomisch und physiologisch ihren natürlichen Vorbildern entsprechen. Es ist weiterhin erforderlich die molekularbiologischen Vorgänge in einem tissue engineerten Gewebe weiter aufzuarbeiten, um ein besseres Verständnis für bis heute nur mäßig verstandene Vorgänge während des Konditionierungsprozesses zu erlangen.

Einrichtungen

• [811001-1]