Gottfried Schatz Forschungszentrum | Zellbiologie, Histologie und Embryologie

Medizinische Universität Graz

Artificial blood vessel model for the development of vascular grafts

Krankheiten des Herz-Kreislaufsystems sind die Todesursache Nummer 1 in Europa. Insbesondere ältere Menschen sind davon betroffen und der Bedarf an Blutgefäßrekonstruktionen steigt ständig. Obwohl autologe Blutgefäße die erste Wahl für periphere Gefäß- und Bypass-Implantationen darstellen, ist ihre Verfügbarkeit oftmals aufgrund bestehender Gefäßschäden (Varikose, Arteriosklerose) oder bereits früher durchgeführter Operationen limitiert. Deshalb wird intensiv an der Entwicklung von in vivo nahen Gefäßprothesen geforscht. Trotz zahlreicher Studien ist es bislang nicht gelungen, kleinkalibrige synthetische Gefäßprothesen (< 5mm) auf den Markt zu bringen. Das Problem besteht vor allem in der Gefahr von Thrombosen, die zum Verschluss der Gefäße führen. Um dies zu verhindern, soll die innere Oberfläche der Gefäßprothesen wie in natürlichen Blutgefäßen mit Endothelzellen ausgekleidet werden. Wir konnten in Vorversuchen nachweisen, dass sich plazentale mesenchymale Stammzellen (PMSC) an Endothelzellen anlagern und einen stabilisierenden Effekt auf endotheliale Netzwerke ausüben. Deshalb soll im beantragten Projekt ein 3D-Kokultursystem von Endothelzellen und mesenchymalen Stammzellen zur Besiedelung von synthetischen Gefäßprothesen etabliert werden. Dieses Modell hat das Ziel, die Vitalität der Endothelzellen aufrecht zu erhalten und dadurch die Funktionalität von Gefäßprothesen zu gewährleisten. Die Interaktion von PMSC mit Endothelzellen in den Gefäßprothesen wird in einem Bioreaktor unter physiologischen Blutflussbedingungen untersucht. Es soll geklärt werden, ob PMSC die Vitalität von Endothelzellen erhöhen-, ein Parameter, der unerlässlich für intakte Blutgefäße und die Durchgängigkeit von Gefäßprothesen ist. Erkenntnisse aus diesem künstlichen Blutgefäßmodell sollen einen Beitrag zur Entwicklung klinisch anwendbarer kleinkalibriger Gefäßprothesen liefern.

Projektdauer

2011-2013

Fördergeber

Land Steiermark Human Technology Interface, Graz, Österreich

Kooperationspartner

  • Lass Achim, Karl-Franzens Universität Graz
  • Zentrum für Biomedizinische Technologie, Donau-Universität Krems
  • Institut für Mehrphasenprozesse, Leibniz Universität, Hannover
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