Gewebekonstrukts

Gewebekonstrukts bezeichnet in der Gewebetechnik eine dreidimensionale Einheit aus lebenden Zellen, Biomaterialien als Trägerschicht und Signalmolekülen, die in vitro oder ex vivo hergestellt wird, um native Gewebe zu ersetzen, zu reparieren oder zu modellieren. Gewebekonstrukte können als Transplantate dienen oder als Modellsysteme für Grundlagenforschung, Wirkstofftests und Krankheitsmodelle eingesetzt werden.

Bestandteile eines Gewebekonstrukts sind Zellen (autolog, allogen oder xenogen), ein Scaffold aus natürlichen oder synthetischen Biopolympheren oder aus demselben Gewebe abgeleiteten Matrizes, sowie Bioactive Signale wie Wachstumsfaktoren und Zytokine. Wichtige Eigenschaften umfassen Biokompatibilität, Biodegradierbarkeit, mechanische Passung und immunologische Verträglichkeit. Eine ausreichende Vaskularisierung und Innervation sind entscheidende Herausforderungen, insbesondere bei größeren Konstrukten.

Herstellungsmethoden umfassen Scaffold-Fabricationstechniken wie 3D-Druck, Elektrospinnen oder Mikrofabrikation, Dekellularisierung natürlicher Gewebe sowie Zellseedung und anschließende Kultur in Bioreaktoren. Reifung und Gewebedifferenzierung werden oft durch mechanische Stimulation, hydrodynamische Bedingungen oder biochemische Signale unterstützt, um Funktion und Struktur des Zielgewebes zu erreichen.

Anwendungen liegen in der regenerativen Medizin (Haut, Knorpel, Knochen, Gefäße), der Gewebemodellierung für Grundlagenforschung, präklinische Wirkstofftests und der Entwicklung von implantierbaren Organmodellen. Herausforderungen beinhalten vaskuläre Innervation, Immunverträglichkeit, Reproduzierbarkeit, Skalierung, Qualitätskontrollen sowie regulatorische Anforderungen und ethische Aspekte.