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Auf Origami basierendes künstliches Herzgewebe
Forschende haben ein mehrschichtiges, funktionelles künstliches Herzgewebe gezüchtet. Sie haben dazu ein Papiergerüsts aus Cellulose mit einer Mikro- und Makrostruktur versehen. Anhand der Mikrostruktur richteten sich die Herzmuskelzellen aus (rechte Seite Hintergrund). Durch die Makrostruktur kam es zu einer Faltung des Gewebes (Herzmodell in der Mitte). Insgesamt konnten die Forschenden die Kontraktionsfähigkeit des Gewebes erheblich verbessern. (Bild: FHNW und Universität Basel, CC BY-NC-ND 4.0)
Forschende aus dem SNI-Netzwerk haben eine neue Methode entwickelt, um künstliches Herzgewebe herzustellen. In Form eines Pflasters könnte das mehrschichtige Gewebe beispielsweise bei einem Herzinfarkt den Heilungsprozess des abgestorbenen Gewebes unterstützen.
Um ein mehrschichtiges Herzgewebe im Labor zu züchten, verwendeten die Forschenden ein biokompatibles Papiergerüst aus Cellulose, auf dem sie eine Schicht von Herzmuskelzellen mit einer vaskulären Schicht kombinierten, die für die Blutversorgung wichtig ist. Mithilfe eines Makromusters auf dem Papier, das wie bei Origami zu einer Faltung des Papiergerüsts führte, konnten die Forschenden die Kontraktionsfähigkeit des Gewebes erheblich verbessern. Ein ebenfalls getestetes Mikromuster auf dem Papiergerüst trug zu einer einheitlicheren, ausgerichteten und somit stärkeren Kontraktion bei.
Mit der entwickelten Methode konnten die Forschenden der Hochschule für Life Sciences FHNW und der Universität Basel ein mehrschichtiges, funktionierendes Herzgewebe im Labor herstellen – besser als dies mit herkömmliche Zellkulturmethoden möglich ist. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse kürzlich in dem Wissenschaftsjournal ACS Biomaterials Science & Engineering.
Das Projekt wurde vom Swiss Nanoscience Institute im Rahmen des angewandten Nano-Argovia-Programmes unterstützt. Omya AG war der Industriepartner in diesem Projekt und hat das spezielle Papier entwickelt.
Originalpublikation: https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.4c01594