Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rhythmischer Herzschlag dank Bioengineering

06.08.2002


US-Forscher präsentieren bioartifizielles Pumpmodell

Ein interdisziplinäres Forscherteam aus Kardiologen und Orthopäden der University of North Carolina (UNC) hat auf biotechnischem Weg einen sich rhythmisch zusammenziehenden Herzmuskel entwickelt. Das Modelsystem ist ein so genanntes bioartifizielles Trabekel, also an der Innenfläche der Herzkammern vorspringende, netzförmig verbundene Muskelbälkchen. Obwohl sich das Modell noch weit von der klinischen Applikation bei Menschen entfernt befindet, soll es Forscher bei der Untersuchung von Herzerkrankungen wie z.B. elektrische und mechanische Störungen unterstützen. Details des Herzmodells wurden auf dem Weltkongress für Biomechanik in Calgary/Kanada präsentiert.

"Ziel der Untersuchung war es nach einer Möglichkeit zu suchen, wie man isolierte Herzzellen nutzen kann, damit sich diese unter geeigneten Bedingungen aneinander heften und im gleichen Zug ein funktionierendes künstliches Gewebe bilden", erklärte Wayne E. Cascio auf dem Kongress. Grundgedanke dabei war, Zellen in einer dynamischen Umwelt auf einem flexiblen Substrat zu züchten. Dann sollten die Gewebezellen "auf irgend eine Art und Weise" gestreckt werden, um den Effekt der mechanischen Kräfte auf Sehnen, Knochen und Knorpel zu simulieren. Zudem sollte der so genannte "Scherstress" hinzugefügt werden. Der "Scherstress" tritt im Zuge des Blutflusses durch die Gefäße auf. "Die Zusammenarbeit zwischen Kardiologen und Orthopäden setzte dann ein, als man dachte, es sei möglich, Herzmuskelzellen zu züchten und daraus ein Herzmuskelgewebe ähnliches Material zu entwickeln", erklärte der Forscher Joseph Brackhan, der die Herzmuskelzellen aus einer ein Tag alten Ratte isolierte.

Die Zellen wurden zu diesem Zweck mit einer Kollagenlösung und Serum gemischt. Anschließend gelierte die Mixtur unter Inkubation in einer "Flexcell Tissue Train Plate" (Bild). Diese Vorrichtung eignet sich als Rahmen, in dem sich Zellen in einem flüssigen Kollagen-Gel selbstständig remodellieren und eine Gewebe-artige Struktur bilden. Nach rund vier Tagen der Kultivierung wandern die Herzzellen in das Zentrum des Gels und formen eine dichte "Gewebe-Kordel". Dieser Strang zieht sich rhythmisch mit 100 Schlägen pro Minute zusammen.

Langzeit-Ziel der Forscher ist es ein Modelsystem zu entwickeln, um Herzerkrankungen zu untersuchen. "Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Herzmuskelzellen mit elektrischen und kontraktilen Eigenschaften. Dafür sollen die Zellen genmanipuliert bzw. in ein funktionstüchtiges Gewebe umgewandelt werden", so Cascio. Die Entwicklung eines Gewebepflasters, das auf die Oberfläche des Herzens geklebt wird, um in das Organ zu Reparatur-Zwecken hinein zu wachsen, liegt im Zuge ihrer Forschungstätigkeit noch in weiter Ferne.

Sandra Standhartinger | pte.online
Weitere Informationen:
http://www.med.unc.edu/

Weitere Berichte zu: Gewebe Herzmuskelzelle Herzschlag Modelsystem Orthopäde

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Blick unter den Gletscher
12.06.2017 | Universität Bern

nachricht ROBOLAB generiert neue Forschungsansätze und Kooperationen
08.05.2017 | Hochschule Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften