Vascularized neuromuscular constructs on PCL-collagen I-PEO-nanoscaffolds
Final Report Abstract
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein biokompatibles System für das Tissue Engineering von funktionellem Skelettmuskelgewebe etabliert, welches für die spätere klinische Anwendung geeignet ist. Es war uns gelungen, primäre Myoblasten und ADSC aus humanem Gewebe zu isolieren. Es konnte gezeigt werden, dass der Zusatz von primären humanen Schwannzellen die myogene Differenzierung von ko-kultivierten primären humanen Myoblasten und ADSC in vitro fördert. Weiterhin wurden die bisher verwendeten Nanofaserscaffolds dahingehend modifiziert, dass sie poröser wurden, indem PEO in die PCL-Kollagen I-Nanofasern integriert wurde. Im EPI-Loop-Modell der Ratte haben diese allerdings eine geringere Vaskularisation im Vergleich zu den PCL-Kollagen I-Nanofaserscaffolds ohne PEO gezeigt, sodass im weiteren Versuchsabschnitt nicht mehr mit den PEO-Scaffolds weitergearbeitet wurde. Es wurde die Implantation von zell-besiedelten Scaffolds im EPI-Loop-Modell etabliert mit nachgewiesener Vitalität und myogener Differenzierung der Zellen. In diesem in vivo Setting konnte jedoch der in vitro nachgewiesene verstärkende Effekt der Schwannzellen auf die myogene Differenzierung nicht mehr dargestellt werden. Eine Erklärung hierfür sind die endogen vorhandenen Schwannzellen in diesem Modell. Weitere Untersuchungen beispielsweise durch Variation der Schwannzellkonzentration im Ko-Kultur-System sind notwendig, um letztendlich den Effekt der Schwannzellen im EPI-Loop-Modell detaillierter zu untersuchen. Sollte sich hier tatsächlich weiterhin ein fördernder Effekt der Schwannzellen auf die myogene Differenzierung zeigen, so sollten in Zukunft diese ebenfalls aus humanem Gewebe isoliert werden. Bis dahin wird weiterhin auf die kommerziell erhältlichen Schwannzellen zurückgegriffen. Weiterhin sollen die Scaffolds dahingehend modifiziert werden, dass diese leitfähig werden, um so eine noch stärkere myogene Differenzierung zu erlangen. Ein Sachbeihilfeantrag wurde hierfür bereits gestellt.
Publications
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Schwann Cells Promote Myogenic Differentiation of Myoblasts and Adipogenic Mesenchymal Stromal Cells on Poly-ɛ-Caprolactone-Collagen I-Nanofibers. Cells, 11(9), 1436.
Cai, Aijia; Zheng, Zeng-Ming; Himmler, Marcus; Schubert, Dirk W.; Fuchsluger, Thomas A.; Weisbach, Volker; Horch, Raymund E. & Arkudas, Andreas
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Vascularization of Poly-ε-Caprolactone-Collagen I-Nanofibers with or without Sacrificial Fibers in the Neurotized Arteriovenous Loop Model. Cells, 11(23), 3774.
Kratzer, Simon; Arkudas, Andreas; Himmler, Marcus; Schubert, Dirk W.; Schneidereit, Dominik; Bauer, Julian; Friedrich, Oliver; Horch, Raymund E. & Cai, Aijia
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Myogenic differentiation of human myoblasts and Mesenchymal stromal cells under GDF11 on Poly-ɛ-caprolactone-collagen I-Polyethylene-nanofibers. BMC Molecular and Cell Biology, 24(1).
Cai, Aijia; Schneider, Paul; Zheng, Zeng-Ming; Beier, Justus P.; Himmler, Marcus; Schubert, Dirk W.; Weisbach, Volker; Horch, Raymund E. & Arkudas, Andreas
