Hautstücke für die Versorgung von Brandopfern, Schleimhäute für die Kieferchirurgie, sogar Knorpel oder Knochen und in ferner Zukunft vielleicht ganze Ersatzorgane wollen Mediziner und Biotechnologen mit dem so genannten Tissue Engineering herstellen. Gemeinsam ist den unterschiedlichen Projekten, daß sie versuchen natürliches Gewebe auf einem künstlichen Träger genau in die passende Form zu züchten. Der Träger wird dabei schrittweise abgebaut und durch natürliche Zellen ersetzt. Da aber natürliches Gewebe seine Wachstumszeit benötigt, kann es oft nicht erst angezüchtet werden, wenn es gebraucht wird. Also müssen die Biotechnologen sich um geeignete Konservierungstechnologien für die Kombinationen aus natürlichen und künstlichen Materialien bemühen.
Am ILK wurde jetzt der erste Teil des Forschungsprojektes "Kryokonservierung von Tissue Engineering Produkten" abgeschlossen, der sich mit den Grundlagen einer solchen Gefrierkonservierung befaßte. Denn Körperzellen und Trägermaterialien aus Kunststoff oder Mineralien reagieren vollkommen unterschiedlich auf das schnelle Herabkühlen. Sie leiten die Wärme unterschiedlich schnell ab, so daß sich beim Einfrieren schnell Eiskristalle bilden können. Diese Kristalle gefährden jedoch das biologische Material und sind deshalb ausgesprochen unerwünscht. Tieftemperaturphysikerin Gabriele Spörl: "Diese Auskristallisierung zerstört das biologische Gewebe, außerdem ändern sich dadurch die osmotischen Verhältnisse und in den Zellen reichern sich Salze an." Die normale Antwort sind Gefrierschutzmittel, die für eine harmonische Abkühlung sorgen, doch auch diese sind mit Gefahren für das empfindliche Gewebe verbunden.
Daher hat die Arbeitsgruppe die Abkühlungsprozesse ganz genau unter die Lupe genommen, um den Praktikern mit Kryoprotokollen exakte Anleitungen für das richtige Einfrieren zu geben. Durch das Mikroskop beobachten sie den Gefrierprozeß auf Zellebene. Spörl: "Ich kann solche Prozesse gesteuert auslösen und die Eisfrontausbildung beobachten." Wichtig ist offenbar, daß der Keim der Vereisung beim Trägermaterial und nicht im biologischen Gewebe liegt. Die Abkühlrate liegt bei etwa zehn Grad Celsius pro Minute, als Kühlmittel nutzen die Dresdner Wissenschaftler flüssigen Stickstoff. Auf diesen theoretischen Grundlagen wollen die Dresdner Forscher jetzt das entsprechende technische Equipment entwickeln. Der Bedarf ist riesig: Biologen und Mediziner möchten vieles einfrieren: Vom Gewebe über Knochen und Knorpel, Stammzellen und Blutproben bis hin zu ganzen Organen.
[Quelle: Mirko Smiljanic]
Am ILK wurde jetzt der erste Teil des Forschungsprojektes "Kryokonservierung von Tissue Engineering Produkten" abgeschlossen, der sich mit den Grundlagen einer solchen Gefrierkonservierung befaßte. Denn Körperzellen und Trägermaterialien aus Kunststoff oder Mineralien reagieren vollkommen unterschiedlich auf das schnelle Herabkühlen. Sie leiten die Wärme unterschiedlich schnell ab, so daß sich beim Einfrieren schnell Eiskristalle bilden können. Diese Kristalle gefährden jedoch das biologische Material und sind deshalb ausgesprochen unerwünscht. Tieftemperaturphysikerin Gabriele Spörl: "Diese Auskristallisierung zerstört das biologische Gewebe, außerdem ändern sich dadurch die osmotischen Verhältnisse und in den Zellen reichern sich Salze an." Die normale Antwort sind Gefrierschutzmittel, die für eine harmonische Abkühlung sorgen, doch auch diese sind mit Gefahren für das empfindliche Gewebe verbunden.
Daher hat die Arbeitsgruppe die Abkühlungsprozesse ganz genau unter die Lupe genommen, um den Praktikern mit Kryoprotokollen exakte Anleitungen für das richtige Einfrieren zu geben. Durch das Mikroskop beobachten sie den Gefrierprozeß auf Zellebene. Spörl: "Ich kann solche Prozesse gesteuert auslösen und die Eisfrontausbildung beobachten." Wichtig ist offenbar, daß der Keim der Vereisung beim Trägermaterial und nicht im biologischen Gewebe liegt. Die Abkühlrate liegt bei etwa zehn Grad Celsius pro Minute, als Kühlmittel nutzen die Dresdner Wissenschaftler flüssigen Stickstoff. Auf diesen theoretischen Grundlagen wollen die Dresdner Forscher jetzt das entsprechende technische Equipment entwickeln. Der Bedarf ist riesig: Biologen und Mediziner möchten vieles einfrieren: Vom Gewebe über Knochen und Knorpel, Stammzellen und Blutproben bis hin zu ganzen Organen.
[Quelle: Mirko Smiljanic]