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Erschienen in:
01.10.2015 | Stand der Wissenschaft
Maßgeschneiderte autologe bioartifizielle Gefäßprothesen
Neuartiges Verfahren zur Generierung von Fibrinmatrices
Erschienen in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie | Ausgabe 5/2015
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Hintergrund
Trotz der Fortschritte der Gefäßchirurgie steht bis heute kein ideales Bypass-Material zur Verfügung, sodass die Konstruktion eines Gefäßersatzes eine der großen Herausforderungen des Tissue-Engineering bleibt.
Ziel der Arbeit
Mithilfe einer patienteneigenen Fibrinmatrix sollte ein autologer, vollständig biokompatibler, bioartifizieller Gefäßersatz konstruiert werden.
Material und Methoden
Zur Herstellung des Gefäßersatzes wird eine aus dem Blut des späteren Empfängers gewonnene Fibrinmatrix mit aus zirkulierenden Vorläuferzellen differenzierten Endothel- und glatten Muskelzellen besiedelt. Um die Stabilität dieser Fibrinmatrix zu optimieren, sodass der Gefäßersatz unmittelbar implantiert werden kann, entwickelten wir eine für die Generierung tubulärer Fibrinstrukturen neuartige Methode. Diese beruht auf einer mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Form, in die das Fibrin appliziert wird. Zusammen mit einer automatisierten Separation von Fibrin aus Blut (Vivostat®) können innerhalb 1 h implantierbare bioartifizielle Gefäßersatzstücke generiert werden.
Ergebnisse
Durch die Fliehkräfte in der rotierenden Form wird das applizierte Fibrin verdichtet. Bei Zugabe von Faktor XIII und einer simultanen Besiedlung mit vaskulären Zellen kann so im Vergleich zu unter statischen Bedingungen generierten Fibrinmatrices eine bis zu 10-fache Zunahme der Stabilität erreicht werden. In einer ersten In-vivo-Studie fand sich ein ausgeprägtes Remodelling der implantierten Gefäßersatzstücke, sodass diese nach 6 Monaten große Ähnlichkeit mit einer nativen Arterie aufwiesen.
Schlussfolgerung
Die entwickelte Technik ermöglicht die Generierung bioartifizieller Gefäßsegmente mit initial hoher Stabilität und stellt einen großen Schritt in Richtung eines klinisch verfügbaren bioartifiziellen Gefäßersatzes dar.