DE19540487A1 - Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher Gewebe - Google Patents
Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher GewebeInfo
- Publication number
- DE19540487A1 DE19540487A1 DE19540487A DE19540487A DE19540487A1 DE 19540487 A1 DE19540487 A1 DE 19540487A1 DE 19540487 A DE19540487 A DE 19540487A DE 19540487 A DE19540487 A DE 19540487A DE 19540487 A1 DE19540487 A1 DE 19540487A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cells
- tissue
- cell
- cartilage
- differentiating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 230000008614 cellular interaction Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 43
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 claims abstract description 17
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 16
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 16
- 210000003321 cartilage cell Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 claims abstract description 7
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 229960004072 thrombin Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 52
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 8
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 claims description 7
- 206010039073 rheumatoid arthritis Diseases 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 102000007350 Bone Morphogenetic Proteins Human genes 0.000 claims description 5
- 108010007726 Bone Morphogenetic Proteins Proteins 0.000 claims description 5
- 229940112869 bone morphogenetic protein Drugs 0.000 claims description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000592 Artificial Cell Substances 0.000 claims description 3
- 208000006735 Periostitis Diseases 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 210000003460 periosteum Anatomy 0.000 claims description 3
- 241001111421 Pannus Species 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002188 osteogenic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 210000001258 synovial membrane Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 210000005009 osteogenic cell Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 7
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 210000002437 synoviocyte Anatomy 0.000 description 2
- 238000013334 tissue model Methods 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000016359 Fibronectins Human genes 0.000 description 1
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 101710167839 Morphogenetic protein Proteins 0.000 description 1
- 241000906034 Orthops Species 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 210000001188 articular cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 210000003038 endothelium Anatomy 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 239000000122 growth hormone Substances 0.000 description 1
- 210000003494 hepatocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 230000003076 paracrine Effects 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000002278 reconstructive surgery Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
- C12N5/0602—Vertebrate cells
- C12N5/0652—Cells of skeletal and connective tissues; Mesenchyme
- C12N5/0655—Chondrocytes; Cartilage
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2503/00—Use of cells in diagnostics
- C12N2503/04—Screening or testing on artificial tissues
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Zellinteraktionssysteme zur Induktion künstlicher Gewebe zum
Zwecke der Herstellung vitaler Transplantate oder zur Etablierung von
Krankheitsmodellen. Derartige Zellinteraktionszellkultursysteme für in vitro Organ-
und Gewebemodelle eignen sich zur Herstellung dreidimensionaler Zellgewebe mit
Hilfe dreidimensionaler Trägerstrukturen, die die Bildung einer extrazellulären Matrix
(ECM) erlauben, aber zunächst selbst noch keine ECM aufweisen. Die enge
Interaktion artifizieller Gewebe ermöglicht den Aufbau von Modellen für
Erkrankungen, wobei an den Grenzzonen Zell- und Matrixveränderungen durch
äußere Einflüsse, z. B. durch Medikamentengabe, geprüft werden können.
Es sind zahlreiche Zellkultursysteme bekannt, in denen eine extrazelluläre Matrix
(ECM) beschrieben worden ist. So wird in der Patentschrift DE 34 10 631 ein
Implantationsmaterial zur Wiederherstellung defekter Knorpel oder Knochen
vorgestellt, das entweder in Gelform oder eingebettet in natürliches oder künstliches
Knochenmaterial vorliegt. Das Gel enthält embryonale artspezifische Chondrocyten
oder Mesenchymzellen und vorzugsweise auch eine extrazelluläre Matrix von
Chondrocyten und Wachstumshormone. In der US (US-Patentschrift) 4801299
werden Körperimplantate in Form einer extrazellulären Matrix auf der Basis von
Kollagen vorgeschlagen.
Eine Methode zur Gewebe-Regenerierung mit Hilfe einer extrazellulären Matrix-
Induktion bildet den Gegenstand der US 4935000. Extrazelluläre Matrizes finden
weiterhin im Zusammenhang mit der Wiederherstellung der menschlichen Haut
kosmetischen Kompositionen (US 5055298) sowie auf Kollagen- oder Fibronektin-
Basis zum Anheften von T-Zellen (US 5188959 und 5354686) Verwendung.
Kollagen (Typ I) als Grundmatrix für die stationäre Phase bipolar adhärierter
Hepatozyten einer Zellkultur wird in der DE 43 36 399 beschrieben.
Die funktionelle Immobilisierung von Enzymen, Proteinen und ganzen Zellen auf
festen, biokompatiblen Trägermaterialien mittels elektrostatischer Wechselwirkung
zwischen der Oberflächenbeschichtung des Festkörpers und dem zu fixierenden
Adsorbat bildet den Gegenstand der DE 43 23 487. In der WO 92/20780 (DE
41 16 727) wird die gleichzeitige Kultivierung unterschiedlicher Säugerzellen, die
separate Gewinnung verschiedener Säugerzellprodukte sowie die Modellierung von
von Organwechselwirkungen auf humoraler Ebene beschrieben.
Bei der Herstellung von Implantaten sind Verfahren bekannt geworden, die von
Polymerfaserbündeln aus resorbierbarem Material ausgehen, auf das isolierte und
vermehrte Zellen gebracht und die Bündel implantiert werden (C.A. Vacanti et al.,
Plastic and Reconstructive Surgery, Vol. 8, No. 5,1991, 753-759). Auch in der WO
90/12603 werden dreidimensionale Trägerstrukturen genannt, die in der Form des
zu ersetzenden Organs ausgebildet und mit den gewünschten Zellen versetzt sind.
Mit der DE 43 06 661 schließlich wird die Herstellung eines Implantates aus
Zellkulturen beansprucht. Demnach werden Knorpelzellen auf eine resorbierbare,
vorgeformte, dreidimensionale Trägerstruktur - die der gewünschten Struktur des
Implantates entspricht - gebracht und die Struktur mit einem Material ummantelt,
durch das eine Nährlösung diffundieren kann. Auf diese Weise läßt sich durch ein
Aneinanderbinden von Zellen eine interzelluläre Matrix ausbilden.
Derartige dreidimensionale Trägerstrukturen stehen jedoch vor der Schwierigkeit,
die Zellen im Inneren des Implantates ausreichend mit Nährstoffen zu versorgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Etablierung von Zellinteraktions
systemen zu ermöglichen, die zur Induktion künstlicher Gewebe zu funktionalen
Geweben geeignet sind. Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß dreidimensionale
Kulturen, die eine extrazelluläre Matrix besitzen oder entwickeln, miteinander über
Membranen verbunden sind oder in direktem Kontakt stehen oder miteinander
vermengt sind. So erfolgt die Induktion eines artifiziellen Zellgewebes zu z. B.
Knorpel- oder Knochengewebe durch transfizierte Zellkulturen oder
dreidimensionale Kulturen von Periost- oder Perichondriumzellen.
Das erfindungsgemäße Zellinteraktionssystem (Fig. 1) besteht aus der Nährlösung/
dem Kühlbehälter 1, der Tropfenbildungskammer 2, der Mischungskammer 3, der
Perfusionskammer 4 (mit Wärmeplatte), der Mengenmessungseinrichtung 5
(optische Kontrolle), der Probeentnahme 6, der Mediumauslaufkammer 7 und dem
Interface/PC 8.
Erfindungsgemäß werden dreidimensionale Zellgewebe mit Hilfe dreidimensionaler
Trägerstrukturen, z. B. resorbierbare Polymervliese, hergestellt. Für die Herstellung
eines Knorpelgewebes z. B. werden entdifferenzierte (vermehrte) Knorpelzellen oder
undifferenzierte mesenchymale Vorläuferzellen verwendet. Differenzierte
Knorpelzellen vom Patienten stehen normalerweise nur in geringer Menge
(operativer Eingriff notwendig) zur Verfügung.
Um ein differenzierendes Mikromilieu zu schaffen, wird a) eine undifferenzierte
Zellsuspension mit körpereigenen Zellen oder Zellaggregaten eines definierten
(differenzierten) Phänotyps gemischt, werden b) definierte (z. B. differenzierte) oder
genetisch manipulierte körperfremde Zellen in einem Gel oder Vlies suspendiert und
um das Gewebe herum bzw. direkt an das zu differenzierende Gewebe gelagert.
Die Anordnung dieses Verfahrens stellt eine definierte Kontaktzone zwischen zwei
artifiziellen dreidimensionalen Zellgeweben her. Diese Kontaktzone dient als
Testsystem für Erkrankungen. An den Grenzzonen können Zell- und
Matrixveränderungen, z. B. bei der Gabe von Medikamenten, geprüft werden.
Die erfindungsgemäßen Interaktionszellkultursysteme eignen sich zur Verwendung
als in vitro Organ- und Gewebemodelle.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß z. B. die Induktion eines
artifiziellen Zellgewebes zu Knorpel- oder Knochengewebe durch transfizierte
Zellkulturen oder dreidimensionale Kulturen von Periost- oder Perichondriumzellen,
die eine extrazelluläre Matrix entwickeln oder besitzen, den Aufbau von Modellen für
Erkrankungen erlauben, bei denen insbesondere die extrazelluläre Matrix eine Rolle
spielt.
Fig. 2 zeigt Zell- und Gewebeanordnungen:
Serielle Kultur: Faktoren aus dem Gewebe (links) wirken auf das Gewebe rechts.
Der Faktor aus dem Gewebe rechts wirkt nicht auf das Gewebe links.
Sandwich-Kultur: Zwei oder mehrere künstliche Gewebe liegen übereinander oder
aneinander (Kontaktzonen).
Integrierte Kultur: Dabei handelt es sich um eine Mischung unterschiedlicher
Zellen zum Zwecke der Differenzierung eines Gewebes.
Fließende Zellen: Ein Gemisch suspendierter Zellen (z. B. Lymphozyten oder auch
Mikroorganismen) strömen entlang eines artifiziellen Gewebes (z. B.
Endothel) und haften dort an, wenn die Zellen passende Rezeptoren
exprimieren.
Fig. 3 oberes Bild: Der Zweck der Zellmischung besteht darin, mit den wenigen
vorhandenen differenzierten bzw. differenzierenden Zellen möglichst viele der
undifferenzierten Zellen zu differenzieren.
80% der undifferenzierten mesenchymalen Zellen und 20% der differenzierten
Knorpelzellen befinden sich zusammen in einem Gewebe (Gewebe 1).
Körperfremde oder genetisch manipulierte Zellen werden, wenn sie differenzierende
Faktoren produzieren, um das Gewebe 1 herum angeordnet.
- unteres Bild (Kontaktzone): Bei der rheumatoiden Arthritis zerstören synoviale
Zellen in den Gelenken der Patienten den Gelenkknorpel, indem seine Oberfläche
und extrazelluläre Matrix zerstört werden und schließlich synoviale Zellen in den
Knorpel eindringen.
Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden
Ein dreidimensionales Zellgewebe wird mit Hilfe dreidimensionaler Trägerstrukturen
(resorbierbares Polymervlies) hergestellt. Für die Herstellung eines Knorpelgewebes
werden (a) entdifferenzierte (vermehrte) Knorpelzellen oder (b) undifferenzierte
mesenchymale Vorläuferzellen verwendet. Die in der Vliesstruktur zu verteilenden
Zellen werden dabei erst in einer Fibrinogenlösung suspendiert. Die Zellsuspension
wird in den Vliesträger gefüllt und durch Thrombinzugabe verfestigt.
Um ein differenzierendes Mikromilieu zu schaffen, wird (A) eine undifferenzierte
Zellsuspension mit körpereigenen Zellen oder Zellaggregaten eines differenzierten
Phänotyps 5 : 1 gemischt, (B) differenzierte aber körperfremde Zellen in einem Gel
oder Polymervlies suspendiert und um das Gewebe herum bzw. direkt an das zu
differenzierende Gewebe angelagert.
Das differenzierende Mikromilieu kann
- 1. durch differenzierte Knorpelzellen
- 2. mit BMP (bone morphogenetic protein) transfizierten Zellen
- 3. mit allen Zellen (Periost und Perichondriumzellen), Geweben (Periost, Synovia) oder Gewebekomponenten (Matrix), die parakrin Knorpel-differenzierende Faktoren produzieren oder freisetzen, geschaffen werden. Derzeit bekannte Faktoren sind z. B. bone morphogenetic proteins, cartilage drived morphogenetic proteins, transformig growth factor beta (Luyten, F.P. et al., Acta Orthop. Belg., 58 Suppl. 1 (1992) 263-267; Exp. Cell Res. 1994, 210: 224-9; Chang, S.C. et al., J. Biol. Chem. 1994, 269: 28227-28234).
Die Anordnung dieses Verfahrens stellt eine definierte Kontaktzone zwischen zwei
artifiziellen dreidimensionalen Zellgeweben her.
Aggressive Zellen aus der Synovia eines Patienten mit rheumatoider Arthritis (3D-
Gewebe 1) invadieren das Knorpelzellgewebe (3D-Gewebe 2) in vitro.
Vermehrte Knorpelzellen oder mesenchymale Vorläuferzellen unterschiedlichen
Reifungs- und Differenzierungsgrades werden in einer Fibrinogenlösung
suspendiert, die Zellsuspension in einem resorbierbaren Polymervlies verteilt,
Faktoren oder Komponenten der entsprechenden extrazellulären Matrix, die dem
Wachstums- und Differenzierungsprozeß förderlich sind, zugesetzt und durch
Thrombinzugabe verfestigt und einem differenzierenden Mikromilieu ausgesetzt.
Zellen osteogenen Ursprungs unterschiedlichen Reifungs- und Differenzierungs
grades oder mesenchymale Vorläuferzellen werden in einer Fibrinogenlösung
suspendiert, die Zellsuspension in einem resorbierbaren Polymerkonstukt verteilt,
Faktoren oder Komponenten der entsprechenden extrazellulären Matrix, die dem
Wachstums- und Differenzierungsprozeß förderlich sind, zugesetzt und durch
Thrombinzugabe verfestigt und einem differenzierenden Mikromilieu ausgesetzt.
Zellen der Synovialmembran eines Patienten mit rheumatoider Arthritis (3D-Gewebe
1) treten wie im Beispiel 3 mit Knorpelzellgewebe (3D-Gewebe 2) in vitro in
Wechselwirkung.
Claims (12)
1. Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher dreidimensionaler Gewebe,
dadurch gekennzeichnet, daß Kulturen, die eine extrazelluläre Matrix besitzen oder
entwickeln, miteinander über Membranen verbunden sind oder in direktem Kontakt
stehen oder miteinander vermengt sind.
2. Zellinteraktionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Induktion eines artifiziellen Zellverbandes zu Knorpel- oder Knochengewebe
genetisch manipulierte Zellen oder dreidimensionale Kulturen von Periost- oder
Perichondriumzellen in einem differenzierenden Mikromilieu Verwendung finden.
3. Zellinteraktionssystem nach Anspruch 1, bestehend aus einer Perfusionskammer
mit Wärmeplatte, einer Nährlösung und Kühlbehälter, einer Tropfenbildungskammer,
einer Mischungskammer, einer Mengenmessungseinrichtung zur optischen
Kontrolle, einer Probeentnahmeeinrichtung, einer Mediumauslaufkammer und
einem Interface/PC.
4. Verfahren zur Herstellung eines Knorpelgewebes mit Hilfe des
Zellinteraktionssystems nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
vermehrte Knorpelzellen oder mesenchymale Vorläuferzellen unterschiedlichen
Reifungs- und Differenzierungsgrades in einer Fibrinogenlösung suspendiert, die
Zellsuspension in einem resorbierbaren Polymervlies verteilt, Faktoren oder
Komponenten der entsprechenden extrazellulären Matrix, die dem Wachstums- und
Differenzierungsprozeß förderlich sind, zugesetzt werden und durch
Thrombinzugabe verfestigt und einem differenzierenden Mikromilieu ausgesetzt
werden.
5. Verfahren zur Herstellung eines Knochengewebes mit Hilfe des
Zellinteraktionssystems nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Zellen
osteogenen Ursprungs unterschiedlichen Reifungs- und Differenzierungsgrades
oder mesenchymale Vorläuferzellen in einer Fibrinogenlösung suspendiert, die
Zellsuspension in einem resorbierbaren Polymerkonstrukt verteilt, Faktoren oder
Komponenten der entsprechenden extrazellulären Matrix, die dem Wachstums- und
Differenzierungsprozeß förderlich sind, zugesetzt werden und durch
Thrombinzugabe verfestigt und einem differenzierenden Mikromilieu ausgesetzt
werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines
differenzierenden Mikromilieus eine Suspension vorher vermehrter, undifferenzierter
Zellen mit autologen Zellen oder Zellaggregaten eines definierten Phänotyps
gemischt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines
differenzierenden Mikromilieus eine Suspension vorher vermehrter, undifferenzierter
Zellen in direkten Kontakt mit einem Gel oder Polymervlies, das differenzierte,
körperfremde Zellen enthält, gebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das differenzierende
Mikromilieu
- a) durch differenzierte Knorpelzellen
- b) mit BMP (bone morphogenetic Protein), TGF oder verwandte Faktoren produzierende Zellen, wobei diese in unterschiedlicher Weise zweckentsprechend genetisch manipuliert sein können,
- c) durch alle Zellen (z. B. Periost- oder Perichondriumzellen), Gewebe (Periost, Synovia) oder Gewebekomponenten (Matrix), die knorpeldifferenzierende Faktoren produzieren oder freisetzen, erzeugt wird.
9. Verwendung des Zellinteraktionssystems nach Anspruch 1 bis 3 zur Induktion
künstlicher Gewebe.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung
vitaler Transplantate dient.
11. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es zur in-vitro
Simulation pathogenetischer Prozesse und zur Etablierung von Krankheitsmodellen
dient.
12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Etablierung
des Modells "Rheumatoide Arthritis/in-vitro Pannusgewebe" Zellen der
Synovialmembran eines Patienten mit rheumatoider Arthritis (3D-Gewebe 1) mit
Knorpelzellgewebe (3D-Gewebe 2) in vitro in Wechselwirkung treten.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19540487A DE19540487A1 (de) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher Gewebe |
PCT/DE1996/002025 WO1997015655A2 (de) | 1995-10-20 | 1996-10-18 | Neue künstliche gewebe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
JP51620297A JP3452366B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-18 | 新規人工組織、その製法およびその使用 |
US08/860,111 US5932459A (en) | 1995-10-20 | 1996-10-18 | Artificial tissues, methods for the production and the use thereof |
EP96941582A EP0801676A2 (de) | 1995-10-20 | 1996-10-18 | Neue künstliche gewebe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
US09/268,894 US6143501A (en) | 1995-10-20 | 1999-03-16 | Artificial tissues, methods for the production and the use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19540487A DE19540487A1 (de) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher Gewebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19540487A1 true DE19540487A1 (de) | 1997-04-24 |
Family
ID=7776223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19540487A Ceased DE19540487A1 (de) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher Gewebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19540487A1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19808055A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Adamietz | Verfahren und Apparatur zur Herstellung von dreidimensionalen Gewebezellkulturen |
DE10013223A1 (de) * | 2000-03-13 | 2001-10-11 | Co Don Ag | Verfahren zur in vitro-Herstellung von dreidimensionalem, vitalem Knorpel- oder Knochengewebe und dessen Verwendung als Transplantationsmaterial |
US6569172B2 (en) | 1996-08-30 | 2003-05-27 | Verigen Transplantation Service International (Vtsi) | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
US6592598B2 (en) | 1996-08-30 | 2003-07-15 | Verigen Transplantation Service International (Vtsi) | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
EP1377661A2 (de) * | 2001-01-30 | 2004-01-07 | Orthogene, Inc. | Zusammensetzungen und verfahren zur behandlung und wiederherstellung von defekten oder läsionen in gelenkknorpel unter verwendung von synovialgewebe oder zellen |
WO2004058937A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Humanitas Mirasole S.P.A. | Analytical device for cell cultures |
WO2004110512A2 (en) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Interface Biotech A/S | A method for cell implantation |
EP1911834A1 (de) * | 2002-12-24 | 2008-04-16 | Istituto Clinico Humanitas | Analysevorrichtung für Zellkulturen |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3228047A1 (de) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | The A.P.V. Co. Ltd., Crawley, Sussex | Verfahren zum zuechten von zellgewebe |
DE3410631A1 (de) * | 1983-03-23 | 1984-09-27 | Ramot University Authority For Applied Research And Industrial Development Ltd., Tel Aviv | Implantationsmaterial zur wiederherstellung defekter knorpel und knochen |
DE3530440A1 (de) * | 1985-08-26 | 1987-04-02 | Mueller Lierheim Kg Biolog Lab | Anordnung fuer das dreidimensionale wachstum tierischer und menschlicher zellen |
WO1988008305A1 (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-03 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for preparing composite skin replacement |
US5081035A (en) * | 1988-04-18 | 1992-01-14 | The University Of Michigan | Bioreactor system |
WO1993016171A1 (en) * | 1992-02-07 | 1993-08-19 | Monsanto Company | Biological artificial liver |
WO1993019168A1 (en) * | 1992-03-18 | 1993-09-30 | Mount Sinai Hospital Corporation | Reconstituted cartilage tissue |
US5266480A (en) * | 1986-04-18 | 1993-11-30 | Advanced Tissue Sciences, Inc. | Three-dimensional skin culture system |
WO1994006292A1 (en) * | 1992-09-21 | 1994-03-31 | Bio-Preserve Medical Corporation | Organ perfusion device |
WO1994018307A1 (en) * | 1993-02-12 | 1994-08-18 | Brigham And Women's Hospital, Inc. | Cell induction device |
WO1995001810A1 (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-19 | Smith & Nephew Plc | Implantable prosthesis, kit and device for manufacturing the same |
WO1995030388A1 (en) * | 1994-05-06 | 1995-11-16 | Advanced Bio Surfaces, Inc. | Joint resurfacing system |
WO1995030742A1 (en) * | 1994-05-05 | 1995-11-16 | Genzyme Corporation | Methods and compositions for the repair of articular cartilage defects in mammals |
-
1995
- 1995-10-20 DE DE19540487A patent/DE19540487A1/de not_active Ceased
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3228047A1 (de) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | The A.P.V. Co. Ltd., Crawley, Sussex | Verfahren zum zuechten von zellgewebe |
DE3410631A1 (de) * | 1983-03-23 | 1984-09-27 | Ramot University Authority For Applied Research And Industrial Development Ltd., Tel Aviv | Implantationsmaterial zur wiederherstellung defekter knorpel und knochen |
DE3530440A1 (de) * | 1985-08-26 | 1987-04-02 | Mueller Lierheim Kg Biolog Lab | Anordnung fuer das dreidimensionale wachstum tierischer und menschlicher zellen |
US5266480A (en) * | 1986-04-18 | 1993-11-30 | Advanced Tissue Sciences, Inc. | Three-dimensional skin culture system |
WO1988008305A1 (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-03 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for preparing composite skin replacement |
US5081035A (en) * | 1988-04-18 | 1992-01-14 | The University Of Michigan | Bioreactor system |
WO1993016171A1 (en) * | 1992-02-07 | 1993-08-19 | Monsanto Company | Biological artificial liver |
WO1993019168A1 (en) * | 1992-03-18 | 1993-09-30 | Mount Sinai Hospital Corporation | Reconstituted cartilage tissue |
WO1994006292A1 (en) * | 1992-09-21 | 1994-03-31 | Bio-Preserve Medical Corporation | Organ perfusion device |
WO1994018307A1 (en) * | 1993-02-12 | 1994-08-18 | Brigham And Women's Hospital, Inc. | Cell induction device |
WO1995001810A1 (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-19 | Smith & Nephew Plc | Implantable prosthesis, kit and device for manufacturing the same |
WO1995030742A1 (en) * | 1994-05-05 | 1995-11-16 | Genzyme Corporation | Methods and compositions for the repair of articular cartilage defects in mammals |
WO1995030388A1 (en) * | 1994-05-06 | 1995-11-16 | Advanced Bio Surfaces, Inc. | Joint resurfacing system |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Chemical Abstracts: Ref.295197g,Vol.120,1994 * |
Exp. Cell Res. 1994, 212 (1), S.97-104 * |
Ref. 5350e,Vol.112,1990 * |
WEIBEZAHN,K.F.,u.a.: Ein in vitro Gewebemodell in mechanisch gefertigten Mikrostrukturen. In: BIOforum 3,1994, S.49-54 * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7137989B2 (en) | 1996-08-30 | 2006-11-21 | Verigen Ag | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
US6569172B2 (en) | 1996-08-30 | 2003-05-27 | Verigen Transplantation Service International (Vtsi) | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
US6599300B2 (en) | 1996-08-30 | 2003-07-29 | Verigen Transplantation Service International (Vtsi) | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
US6599301B2 (en) | 1996-08-30 | 2003-07-29 | Verrgen Transplantation Service International (Vtsi) | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
US6592598B2 (en) | 1996-08-30 | 2003-07-15 | Verigen Transplantation Service International (Vtsi) | Method, instruments, and kit for autologous transplantation |
US7048750B2 (en) | 1996-08-30 | 2006-05-23 | Verigen Ag | Method, instruments, and kits for autologous transplantation |
DE19808055A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Adamietz | Verfahren und Apparatur zur Herstellung von dreidimensionalen Gewebezellkulturen |
DE19808055B4 (de) * | 1998-02-27 | 2007-02-08 | Adamietz, Peter, Dr.rer.nat. | Verfahren und Apparatur zur Herstellung von dreidimensionalen Gewebezellkulturen |
DE10013223C2 (de) * | 2000-03-13 | 2002-07-18 | Co Don Ag | Verfahren zur in vitro-Herstellung von dreidimensionalem, vitalem Knorpel- oder Knochengewebe und dessen Verwendung als Transplantationsmaterial |
DE10013223A1 (de) * | 2000-03-13 | 2001-10-11 | Co Don Ag | Verfahren zur in vitro-Herstellung von dreidimensionalem, vitalem Knorpel- oder Knochengewebe und dessen Verwendung als Transplantationsmaterial |
EP1377661A2 (de) * | 2001-01-30 | 2004-01-07 | Orthogene, Inc. | Zusammensetzungen und verfahren zur behandlung und wiederherstellung von defekten oder läsionen in gelenkknorpel unter verwendung von synovialgewebe oder zellen |
EP1377661A4 (de) * | 2001-01-30 | 2009-10-21 | Orthogene Inc | Zusammensetzungen und verfahren zur behandlung und wiederherstellung von defekten oder läsionen in gelenkknorpel unter verwendung von synovialgewebe oder zellen |
WO2004058937A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-07-15 | Humanitas Mirasole S.P.A. | Analytical device for cell cultures |
EP1911834A1 (de) * | 2002-12-24 | 2008-04-16 | Istituto Clinico Humanitas | Analysevorrichtung für Zellkulturen |
WO2004110512A3 (en) * | 2003-06-12 | 2005-05-06 | Interface Biotech As | A method for cell implantation |
WO2004110512A2 (en) * | 2003-06-12 | 2004-12-23 | Interface Biotech A/S | A method for cell implantation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0801676A2 (de) | Neue künstliche gewebe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
DE69432865T2 (de) | Implantierbare prothese, kit und vorrichtung zu deren herstellung | |
EP1185211B1 (de) | Biotechnisch erzeugtes kreuzband | |
DE69626560T2 (de) | Laminare Knochengrundlage für das Knorpelwachstum | |
US6902932B2 (en) | Helically organized silk fibroin fiber bundles for matrices in tissue engineering | |
US7931687B2 (en) | Tissue engineered osteochondral implant | |
EP1242129B1 (de) | Biologisches gelenkkonstrukt | |
DE10139783C1 (de) | Zellzusammensetzungen zur Behandlung von Osteoarthrose, sowie Verfahren zu deren Herstellung | |
DE10026789B4 (de) | Knorpelersatz und Verfahren zu dessen Herstellung | |
CN106061438A (zh) | 组织移植物及其制备和使用方法 | |
Charbe et al. | Biomedical applications of three‐dimensional bioprinted craniofacial tissue engineering | |
DE19540487A1 (de) | Zellinteraktionssystem zur Induktion künstlicher Gewebe | |
WO2004042038A1 (de) | Verfahren zur behandlung von erkranktem,degeneriertem oder geschädigtem gewebe unter verwendung von in vitro hergestelltem dreidimensionalem gewebe in kombination mit gewebezellen und/oder exogenen faktoren | |
Lucaciu et al. | Tissue engineered bone versus alloplastic commercial biomaterials in craniofacial reconstruction | |
Ferner | Influence of microscaffolds on the physical behavior of spheroids. | |
Faeed et al. | Osteochondral organoids: current advances, applications, and upcoming challenges | |
Mishra et al. | Cells–biomaterials structure–function at different length scales | |
Terrazas | Scaffold Based In-vitro Osteodistraction for Bone Tissue Engineering | |
Najera | Scaffold based in-vitro osteodistraction for bone tissue engineering | |
Ko | Development of polymeric porous scaffolds using an ice particulate template for tissue engineering | |
Iwata | Technologies in Support of Regenerative Medicine | |
Hardingham et al. | Cell Culture in Tissue Engineering |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C12M 3/04 |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TRANSTISSUE TECHNOLOGIES GMBH, 10117 BERLIN, DE |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: SCHULTZ, OLAF, DR., 10119 BERLIN, DE BURMESTER, GERD R., PROF. DR.MED., 12277 BERLIN, DE SITTINGER,MICHAEL, DR.RER.NAT., 12349 BERLIN, DE |
|
8131 | Rejection |