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17. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Thoraxchirurgie

Deutsche Gesellschaft für Thoraxchirurgie

11.09. bis 13.09.2008, Bremen

Endothelialisierung von Poly-4-Methyl-1-Pentene (PMP) Gasaustauschmembranen in künstlichen Lungensystemen

Meeting Abstract

  • C. Hess - Medizinische Hochschule Hannover
  • B. Wiegmann - Medizinische Hochschule Hannover
  • P. Zardo - Medizinische Hochschule Hannover
  • A. Hilfiker - Medizinische Hochschule Hannover
  • U. Martin - Medizinische Hochschule Hannover
  • A. Haverich - Medizinische Hochschule Hannover
  • S. Fischer - Medizinische Hochschule Hannover

Deutsche Gesellschaft für Thoraxchirurgie. 17. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Thoraxchirurgie. Bremen, 11.-13.09.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. Doc08dgt35

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgt2008/08dgt35.shtml

Veröffentlicht: 22. Oktober 2008

© 2008 Hess et al.
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Gliederung

Text

Zielsetzung: Zum Erreichen einer optimalen Biokompatibilität von künstlichen Organen, vor allem im Langzeiteinsatz, ist die Endothelialisierung von artifiziellen Oberflächen, wie z.B. Gasaustauschmembranen in künstlichen Lungensystemen, wichtig. Vor dem Hintergrund, langfristig eine Biohybridlunge zu entwickeln, wurden Zellbesiedlungstechniken und das thrombogene Verhalten von Endothelzellen auf PMP Gasaustauschmembranen, wie sie in Oxygenator- und künstlichen Lungensystemen verwendet werden, getestet.

Methodik: Unbeschichtete und mit einem Albumin/Heparin-Coating (AHc) beschichtete PMP Gasaustauschmembranen wurden mit aus endothelialen Progenitorzellen gezüchteten Endothelzellen besiedelt und für 6 Tage kultiviert. Der Zellphänotyp als auch das thrombogene Verhalten der Zellen wurden mittels Expression von endothelzellspezifischen Markern (z.B. CD31, vWF, Flt-1, Flk-1) und Adhäsionsmolekülen (z.B. ICAM-1, VCAM-1, VE-cadherin) mittels RT-PCR und qRT-PCR untersucht. Der endotheliale Phänotyp, sowie die Formation von konfluenten Zelllagen wurden mittels Fluoreszenz- und Scanning Elektronenmikroskopie (EM) charakterisiert.

Ergebnisse: Nach 6-tägiger Kultivierung konnten gesteigerte Zelladhäsion und Wachstum auf AHc Membranen beobachtet werden, aber nicht auf unbeschichteten Membranen. Fluoreszenzfärbung mittels anti-CD31 und RT-PCR verifizierten den endothelialen Phänotyp. Semi-quantitative RT-PCR Analyse von Adhäsionsmolekülen zeigte eine Induktion einer VE-cad Expression, welches eine dichte Monolayerformierung unterstreicht, was mittels EM verifiziert wurde. Die ICAM-1 und VCAM-1 Expression war durch die Kultivierung auf PMP Membranen nicht beeinflusst, konnte aber sekundär durch TNF-α stimmuliert werden. Dieses unterstreicht, dass sich die Endothelzellen auf den PMP Membranen in einem nicht-thrombogenen Stadium befinden, jedoch ihre Reaktivitätsfähigkeit während der Kultivierung erhalten.

Schlussfolgerung: Wir konnten zeigen, dass eine Generierung dichter Monolayer aus funktionellen Endothelzellen auf künstlichen PMP Gasaustauschmembranen möglich ist. Dieses ist ein erster und vielversprechender Ansatz im Hinblick auf die Entwicklung einer biofunktionellen Oberfläche in künstlichen Lungensystemen.