Forscher scannen Gewebe im Nanometer-Bereich

Wissenschaftler der University of Southampton wollen menschliches Gewebe im Nanometer-Bereich untersuchen. Ziel der Forscher um Richard Oreffo ist es, eine Methode zur Wiederherstellung von Muskeln und Knochen sowie ein Gerüst zu entwickeln, an dem Organe wachsen können. Dieses Forschungsfeld nennt sich „Tissue Engineering“.

1.500 Mal dünner als ein Haar

„Mit der steigenden Lebenserwartung der Patienten werden wir mit neuen Herausforderungen konfrontiert, und es wird immer klarer, dass wir neue Methoden brauchen, um Gewebe zu reparieren, das durch natürliche Alterung, Traumata oder Krankheiten degeneriert ist“, sagt Oreffo. Diese neuen Methoden werden beim Tissue Engineering erforscht.

Um Muskeln und Knochen wiederherzustellen, wollen die Forscher diese zuerst scannen. Dazu werden dünne Schichten der Organe mit einem speziellen Messer, einem Mikrotom, abgetragen. Diese sind nur etwa 50 Nanometer dünn, das ist etwa 1.500 Mal dünner als ein menschliches Haar. Die abgetragenen Schichten werden anschließend unter einem Elektronenrastermikroskop untersucht.

Diese Methode können die Forscher jedoch nur bei lichtdurchlässigem Gewebe verwenden. Lichtundurchlässige Bausteine – zum Beispiel Knochen – scannen die Wissenschaftler mit einem Kernspintomografen. Am Ende des Prozesses steht den Forschern eine detaillierte Datenbasis über den Aufbau von menschlichem Gewebe zur Verfügung.

Stabilität bleibt wichtiges Ziel

Christoph Monfeld vom Institut für Textiltechnik Aachen http://www.ita.rwth-aachen.de nennt ein Beispiel für die Anwendung des Tissue Engineering. „Wir verwenden Textilstrukturen aus Polylactid. Denn es gibt Anwendungsfelder, da wollen wir, dass sich das Gerüst auflöst“, so Monfeld im Interview mit pressetext. „Das Gerüst mit Zellen auszukleiden, ist schwierig“, erklärt der Wissenschaftler.

In anderen Fällen soll die mechanische Funktion der Stabilität dauerhaft erhalten bleiben, zum Beispiel bei biofunktionalisierten Stents bei Lungenkarzinomen. Hier soll der Stent die Luftröhre offen halten, aber die Zellschicht auch die natürliche Funktion des Schleimtransports erhalten. Dazu muss der Aufbau der Zelle erst exakt nachvollziehbar sein.