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47. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 21. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC)

08.09. - 10.09.2016, Kassel

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Bioaktivierung von dermalen Hautersatzmaterialien mit genetisch modifizierten, Photosynthese betreibenden Algen zur Produktion von Sauerstoff und VEGF

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Thilo Schenck - Ludwig-Maximilians-Universität München, Handchirurgie, Plastische Chirurgie, Ästhetische Chirurgie, München, Deutschland
  • Myra Chavez - TU München, Plastische Chirurgie und Handchirurgie, München, Deutschland
  • Ursula Hopfner - TU München, Plastische Chirurgie und Handchirurgie, München, Deutschland
  • Hans-Günther Machens - TU München, Plastische Chirurgie und Handchirurgie, München, Deutschland
  • Tomas Egana - TU München, Plastische Chirurgie und Handchirurgie, München, Deutschland; Universidad Católica de Chile, Institute for Medical and Biological Engineering, Santiago, Chile

Deutsche Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen. Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen. 47. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 21. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC). Kassel, 08.-10.09.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. Doc058

doi: 10.3205/16dgpraec058, urn:nbn:de:0183-16dgpraec0586

Veröffentlicht: 27. September 2016

© 2016 Schenck et al.
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Gliederung

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Hintergrund: Der klinische Durchbruch dermaler Biomaterialien verläuft bisher noch zögerlich. Derzeit gilt unzureichende Vaskularisierung und die damit verbundene Hypoxie der Materialien als begrenzender Faktor für das regenerative Potential von Hautersatzmaterialien. Wir haben kürzlich erfolgreich Biomaterialien mit Algen bioaktiviert und konnten ein chimäres Tier/Pflanzengebewebe präsentieren, welches gefäßunabhängig Sauerstoff im Biomaterial produziert. Ziel dieser Arbeit war es, die bisher verwendete Alge Chlamydomonas reinhardtii gentechnisch zu modifizieren, so dass neben Sauerstoff auch VEGF innerhalb des Biomaterials produziert werden kann.

Methodik: Die Gensequenz von VEGF wurde durch Transfektion in die DNA der Alge Chlamydomonas reinhardtii implementiert. Mittels Southern Blot wurde das Transfektionsergebnis und mittels ELISA die VEGF Produktion nach Implantation der bioaktivierten Scaffolds in ein Vollhautdefektmodell an der Maus untersucht.

Ergebnisse: Der Nachweis erfolgreicher Transfektion wurde mittels Southern Blot erbracht. Mittels ELISA konnte nach Implantation der Scaffolds in Vollhautdefekte der Maus die kontinuierliche Produktion und Sekretion von VEGF über 14 Tage gezeigt werden.

Schlussfolgerung: Diese Arbeit stellt ein Photosynthese-betreibendes Gewebeersatzmaterial vor, welches durch Genmodifikation der verwendeten Algen in der Lage ist, über 14 Tage VEGF an seine Umgebung abzugeben. Das Material ist somit durch Sauerstoffproduktion in der Lage, in der frühen avaskulären Phase nach Implantation den Sauerstoffbedarf der Zellen zu bedienen und unterstützt zusätzlich durch VEGF Sekretion das Einwachsen von Gefäßen in das Material. Eine erfolgreiche Translation dieses Ansatzes in die klinische Anwendung böte eine neue Chance in der Behandlung von kutanen Defekten.