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Aktuell etablierte Techniken im Bereich des Tissue Engineerings zur Rekonstruktion von Weichteil- oder auch komplexen 3D-Defekten sind durch eine ungenügende Vaskularisation und Perfusion der gezüchteten Biomaterialkonstrukte limitiert. Die mikrochirurgische Implantation einer arteriovenösen Gefäßschlinge stellt eine verlässliche Technik zur Neovaskularisation dreidimensionaler Zellkonstrukte dar. 15 Kaninchen wurden Ohrknorpelbiopsien entnommen, in Monolayerkulturen vermehrt und in einem 3D-Zellträger aus Polycaprolactone besiedelt. Diese Knorpelzellkonstrukte wurden in einen Hautlappen implantiert und mittels mikrochirurgisch implantierter Gefäßschlinge neovaskularisiert. Anschließend wurden sie als 3D-Gewebelappen gehoben und in situ mikrochirurgisch frei reimplantiert.

Makroskopisch konnte gezeigt werden, dass die kombinierten präfabrizierten 3D-Lappen,basierend auf dem neu implantierten Gefäßstiel, gut frei transplantierbar sind. Die integrierten 3D-Konstrukte waren stabil im Hautlappen integriert und geschützt. Mikroangiographisch zeigte sich, dass alle Hautlappen und die implantierten gezüchteten Konstrukte gut neovaskularisiert wurden. Histologisch konnten die mikroangiographischen Ergebnisse durch die Kontrastmittelfüllung im gesamten Gefäßsystem des 3D-kombinierten präfabrizierten Lappens bestätigt werden. Es zeigte sich knorpelähnliches Gewebe mit einer Neubildung von extrazellulärer Matrix. Immunhistochemisch konnte eine Neubildung von Kollagen II in den gezüchteten Biomaterialkonstrukten nachgewiesen werden.

Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass gezüchtete 3D-Ohrknorpelkonstrukte mit präfabrizierten Hautlappen mittels Gefäßstielimplantation kombiniert werden können und frei transplantierbar sind. Basierend auf diesen Ergebnissen erscheint es möglich zu sein, auch andere Gewebearten oder organoide Strukturen mittels mikrochirurgisch implantiertem arteriovenösen Gefäßstiel zu neovaskularisieren und auf diese Weise eine ausreichende Blut- und Nährstoffversorgung sicherzustellen. Interessant ist dies insbesondere für gezüchtete Gewebe, die unabhängig von Hautlappen Defekte ersetzen sollen, wie zum Beispiel Leberzellen oder kontraktile Elemente. Hieraus zeigt sich eine neue und vielversprechende Neovaskularisationstechnik für den Bereich des Tissue Engineering auf.

Abbildung 1 [Abb. 1]