VASKULÄRES TISSUE ENGINEERING
Prof. Dr. Mathias Wilhelmi | Dr. Thomas Aper
Wir beschäftigen uns mit dem Tissue-Engineering von Gefäßprothesen, einem vielversprechenden Ersatz von Arterien oder Venen. Derartige künstlich hergestellte Gefäße, besonders wenn Sie auf körpereigene Ausgangsprodukte wie z.B. Fibrin zurückgehen, haben ein niedriges Risiko für Thrombosen und Infektionen, da sie ein hohes Regenerations-und Remodelling-Potential aufweisen.
In unserer Arbeitsgruppe verfolgen wir 2 unterschiedliche Wege um biologische Ausgangsgerüste für das Tissue Engineering herzustellen. Zum einen nutzen wir dezellularisierte tierische Arterien, in diesem Fall vom Pferd, wegen der hohen mechanischen Stabilität und niedrigen Immunogenität.
Zum anderen bilden wir durch spezielle Formen und Zentrifugen aus dem Blutbestandteil Fibrin Gefäße für den arteriellen Ersatz. Diese Fibrin-Gefäße können dann mit endothelialen Zellen und glatten Muskelzellen besiedelt werden, um dem Original gleich zu kommen. Wichtig ist dabei auch die Besiedelung der Außenfläche der künstlich hergestellten Arterien vor der Implantation.
In unserer Arbeitsgruppe arbeiten wir auch an der Herstellung von Fibrin-Patchen für Erweiterungsplastiken in der Behandlung von Kindern mit angeborenen Herzfehlern, bei denen ja möglichst kein Fremdmaterial verwendet werden soll. Wir beschäftigen uns darüber hinaus mit der Charakterisierung von Gefäß-Stents in Hinblick auf eine mögliche Zellbesiedelung, der Bestimmung von Graft-spezifischen Serum-Antikörpern sowie mit einem ex-vivo Perfusionssystem zur Erforschung der Arteriosklerose.
1.
Complete Myogenic Differentiation of Adipogenic Stem Cells Requires Both Biochemical and Mechanical Stimulation.
Helms F, Lau S, Klingenberg M, Aper T, Haverich A, Wilhelmi M, Böer U. Ann Biomed Eng. 2020 Mar;48(3):913-926. doi: 10.1007/s10439-019-02234-z. Epub 2019 Feb 27. PMID: 30815762
2.
Biochemical Myogenic Differentiation of Adipogenic Stem Cells Is Donor Dependent and Requires Sound Characterization.
Lau S, Klingenberg M, Mrugalla A, Helms F, Sedding D, Haverich A, Wilhelmi M, Böer U. Tissue Eng Part A. 2019 Jul;25(13-14):936-948. doi: 10.1089/ten.TEA.2018.0172. Epub 2019 Jun 14. PMID: 30648499
3.
A 3-Layered Bioartificial Blood Vessel with Physiological Wall Architecture Generated by Mechanical Stimulation.
Helms F, Lau S, Aper T, Zippusch S, Klingenberg M, Haverich A, Wilhelmi M, Böer U. Ann Biomed Eng. 2021 Sep;49(9):2066-2079. doi: 10.1007/s10439-021-02728-9. Epub 2021 Jan 22. PMID: 33483842
4.
Perfusion promotes endothelialized pore formation in high concentration fibrin gels otherwise unsuitable for tube development.
Zippusch S, Helms F, Lau S, Klingenberg M, Schrimpf C, Haverich A, Wilhelmi M, Böer U. Int J Artif Organs. 2021 Feb;44(2):130-138. doi: 10.1177/0391398820936700. Epub 2020 Jul 2. PMID: 32611278
5.
Low Immunogenic Endothelial Cells Maintain Morphological and Functional Properties Required for Vascular Tissue Engineering.
Lau S, Eicke D, Carvalho Oliveira M, Wiegmann B, Schrimpf C, Haverich A, Blasczyk R, Wilhelmi M, Figueiredo C, Böer U. Tissue Eng Part A. 2018 Mar;24(5-6):432-447. doi: 10.1089/ten.TEA.2016.0541. Epub 2017 Dec 19. PMID: 28978275
6.
Dehydration improves biomechanical strength of bioartificial vascular graft material and allows its long-term storage.
Aper T, Wilhelmi M, Boer U, Lau S, Benecke N, Hilfiker A, Haverich A. Innov Surg Sci. 2018 Jul 23;3(3):215-224. doi: 10.1515/iss-2018-0017. eCollection 2018 Sep. PMID: 31579785 Free PMC article.
7.
TIMP3 is Regulated by Pericytes upon Shear Stress Detection Leading to a Modified Endothelial Cell Response.
Schrimpf C, Koppen T, Duffield JS, Böer U, David S, Ziegler W, Haverich A, Teebken OE, Wilhelmi M. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2017 Oct;54(4):524-533. doi: 10.1016/j.ejvs.2017.07.002. Epub 2017 Aug 12. PMID: 28807411 Free article
AG Vaskuläres Tissue Engineering
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