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Hintergrund: Biotechnologie und Tissue Engineering haben die Tür zur regenerativen Behandlung von Gewebedefekten und chronischen Wunden geöffnet. Der klinische Durchbruch dieser Materialien verläuft bisher noch zögerlich. Derzeit gilt unzureichende Vaskularisierung und die damit verbundene Hypoxie der Materialien als begrenzender Faktor für das regenerative Potential von Hautersatzmaterialien. Ziel dieser Arbeit ist es, durch Einbringen der photosynthetisch aktiven Grünalge Chlamydomonas reinhardtii eine lokale Sauerstoffproduktion innerhalb des Biomaterials zu erreichen.

Methodik: Kollagenscaffolds wurden mit der Alge Chlamydomonas reinhardtii besiedelt und die Eigenschaften dieses bioaktivierten Materials evaluiert. Die Adhärenz der Algen zum Material wurde durch Elektronenmikroskopie und die Vitalität der Algen durch Verlauf des Chlorophyllgehalts beurteilt. Die Sauerstoffproduktion der Algen in den Scaffolds wurde durch Messung der Sauerstoffpartialdrucke bestimmt. In einer Ko-Kultur aus Algen und Fibroblasten wurde unter Hypoxiebedingungen die Überlebensfähigkeit der Fibroblasten in Abhängigkeit von der Anwesenheit der Algen untersucht.

Ergebnisse: Es zeigte sich das Chlamydomonas reinhardtii auf den ausgewählten Kollagenscaffolds adhärent, überlebensfähig und weiterhin in der Lage Sauerstoff zu produzieren ist. Zudem wurde gezeigt, dass in einer Ko-Kultur von Fibroblasten und Algen, die Sauerstoffproduktion der Algen den Sauerstoffbedarf der Fibroblasten bedienen kann.

Schlussfolgerung: Diese Arbeit stellt einen Prototyp eines Photosynthese betreibenden Gewebeersatzmaterials vor mit dessen Hilfe eine gefäßunabhängige Sauerstoffversorgung des Materials sowie seiner Umgebung ermöglicht wird. Photosynthese betreibender Hautersatz könnte die Genesungszeit bei konservativer Wundtherapie verkürzen und die Notwendigkeit chirurgischer Interventionen reduzieren. Als nächster Schritt sollte nun die Evaluation des Materials in einer in vivo Situation folgen.