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Tissue Engineering von Geweben in komplexen Hydrogelen mittels dreidimensionaler elektrischer und magnetischer Stimulation - TELMa

Projektziel ist die Erzeugung einer künstlichen Darmwand aus glatten Muskelzellen und Nervengewebe aus dem Darm. Die komplexe individuelle Ausrichtung der Zellen soll durch eine gezielte Beeinflussung mit elektrischen und magnetischen Feldern erreicht werden. Dieses Gewebe kann z.B. als Ersatzgewebe bei Kurzdarmerkrankungen sowie für pharmakologische Medikamententests eingesetzt werden.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) entwickelt, in dem durch die Kombination von Mikro- und Nanobauteilen (elektrische Spulen, Konzentratoren, hartmagnetische Mikrobauteile, Nanopartikel) komplexe dreidimensionale Gleich- und Wechselfelder in unterschiedlichen Stärken um einen Hohlraum generiert werden können.  Die in einem Hydrogel aufgenommenen Zellen werden im Zentrum eingebracht und mit Kulturmedien versorgt. Die eingesetzten Nerven- und Muskelzellen bzw. deren Vorläuferzellen sollen histologisch korrekt orientiert und zu einer funktionsfähigen Gewebeeinheit zusammenwachsen. 

Der geplante neuartige Ansatz ist zellschonender und lässt deshalb eine sehr viel komplexere Gewebefunktionalität erwarten, als es mit 3D-Drucktechniken und den dort eingesetzten Scherkräften möglich wäre.

Kooperationspartner

  • Universität des Saarlandes, Saarbrücken
  • Universität des Saarlandes, Homburg/Saar
  • Universität Heidelberg, Mannheim
  • ODPfalz, Kaiserslautern