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November 2019
Tim Bolle
Verstärkungsstrukturen für den Einsatz im myokardialen Tissue Engineering
Zur Behandlung der terminalen Herzinsuffizienz stehen die Herztransplantation und der Einsatz von Herzunterstützungssystemen als Destination Therapy zur Verfügung. Auf die Wartelisten für ein Spenderherz kommen hierbei lediglich 0,2 % der Betroffenen. Die durchschnittliche Lebenserwartung nach einer Herzunterstützungssystem-Therapie beträgt sehr geringe zwei bis vier Jahre. Eine alternative Therapiemöglichkeit bietet das myokardiale Tissue Engineering. Im Hinblick auf eine erfolgreiche Translation in die Klinik stellt dabei die Hochskalierung der Patches bzw. Ersatzstrukturen die größte Herausforderung dar. Defizite sind die fehlende Ausbildung eines funktionalen Gefäßnetzwerks und die mechanische Instabilität der Strukturen.
Ziel der Arbeit ist daher die Etablierung einer Verstärkungstechnologie zur last-gerechten Auslegung von Myokardpatches. Hierzu werden basierend auf den Anforderungen die geeignetste Technologie zur Herstellung der Verstärkungsstrukturen ausgewählt. Im Rahmen der Untersuchung des Herstellungsprozesses werden in Abhängigkeit der Haupteinflussgrößen die relevanten morphologischen und mechanischen Eigenschaften der Verstärkungsstrukturen evaluiert und mit den Kennwerten des menschlichen Muskels verglichen. In den In-vitro-Versuchen werden abschließend die Biokompatibilität und das Prä-Vaskularisierungspotential der Verstärkungsstrukturen untersucht. Abstandsgewirke stellen hierbei eine ideale Komponente zur Skalierung von tissue-engineerten Patches bzw. Ersatzstrukturen für eine erfolgreiche Translation neuartiger Therapien, wie die Behandlung der terminalen Herzinsuffizienz mit Hilfe von textilverstärkten Myokardpatches, in die Klinik dar.
Ziel der Arbeit ist daher die Etablierung einer Verstärkungstechnologie zur last-gerechten Auslegung von Myokardpatches. Hierzu werden basierend auf den Anforderungen die geeignetste Technologie zur Herstellung der Verstärkungsstrukturen ausgewählt. Im Rahmen der Untersuchung des Herstellungsprozesses werden in Abhängigkeit der Haupteinflussgrößen die relevanten morphologischen und mechanischen Eigenschaften der Verstärkungsstrukturen evaluiert und mit den Kennwerten des menschlichen Muskels verglichen. In den In-vitro-Versuchen werden abschließend die Biokompatibilität und das Prä-Vaskularisierungspotential der Verstärkungsstrukturen untersucht. Abstandsgewirke stellen hierbei eine ideale Komponente zur Skalierung von tissue-engineerten Patches bzw. Ersatzstrukturen für eine erfolgreiche Translation neuartiger Therapien, wie die Behandlung der terminalen Herzinsuffizienz mit Hilfe von textilverstärkten Myokardpatches, in die Klinik dar.
Schlagwörter: Tissue Engineering; Verstärkungsstrukturen; Abstandsgewirke; Myokardpatch
Textiltechnik/Textile Technology
Herausgegeben von Univ.-Prof. Professor h. c. (MGU) Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries, Aachen
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