Pneumologie 2018; 72(S 01): S71
DOI: 10.1055/s-0037-1619306
Sektion 5 – Intensiv- und Beatmungsmedizin
Posterbegehung – Titel: Posterbegehung der Sektion Intensiv- und Beatmungsmedizin
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

EndOxy – Langzeitstabile Endothelzellbeschichtung einer gaspermeablen Membran

CG Cornelissen
1   Sektion Pneumologie, Medizinische Klinik I, Biohybrid and Medical Textiles, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
,
S Menzel
1   Sektion Pneumologie, Medizinische Klinik I, Biohybrid and Medical Textiles, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
,
L Thiebes
1   Sektion Pneumologie, Medizinische Klinik I, Biohybrid and Medical Textiles, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
,
A Ebel
1   Sektion Pneumologie, Medizinische Klinik I, Biohybrid and Medical Textiles, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
,
F Hesselmann
2   Angewandte Medizintechnik, Lehr- und Forschungsgebiet Kardivaskuläre Technik, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
,
M Dreher
3   Sektion Pneumologie, Medizinische Klinik I, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
,
S Jockenhövel
1   Sektion Pneumologie, Medizinische Klinik I, Biohybrid and Medical Textiles, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen
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Publication History

Publication Date:
21 February 2018 (online)

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Einleitung:

Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) kann den Gasaustausch bei terminalem Lungenversagen übernehmen. Die Entwicklung eines implantierbaren Lungenunterstützungssystems wurde bislang durch die eingeschränkte Hämokompatibilität dieser Systeme verhindert. Die Nutzung von Verfahren des Tissue Engineerings, um die Oberflächen eines ECMO-Systems mit Endothelzellen zu beschichten kann geeignet sein, die Beschränkungen der aktuellen ECMO-Technologie zu überwinden.

Mehrere Arbeitsgruppen konnten bereits Gastransfer durch endothelzellbeschichtete Membranen nachweisen. Hier beschreiben wir erstmalig die Langzeitkultur von Endothelzellen auf einer funktionalisierten Silikonmembran in unserem EndOxy Oxygenatorsystem über einen Zeitraum von 4 Wochen. Darüber hinaus wurden wöchentlich Gastransfertests in Vollblut durchgeführt.

Ergebnisse:

Eine Zellbesiedlung der mit dem Peptid RGD über den Crosslinker Sulfo-SANPAH funktionalisierten Silikonmembran (Polydimethylsixolan) konnte durchgeführt werden; die Zellen entwickelten einen konfluenten Zellrasen. Unter dynamischer Kultur im Oxygenatorsystem mit einer Scherung von 4 dyn/cm2 zeigten die Zellen eine physiologische Morphologie; die Konfluenz der Zellschicht blieb über eine Zeitspanne von 4 Wochen erhalten. Die Zellschicht zeigte eine ausreichende Scherstressresistenz, um nach jeder Woche einen Oxygenatorleistungstest mit Vollblut durchzuführen. Die Gastransferrate der mit Endothelzellen beschichteten Membran war gegenüber der blanken Membran nicht vermindert. Im Verlauf des vierwöchigen Langzeitversuchs zeigte sich keine statistisch relevante Veränderung des Gastransfers.

Zusammenfassung:

Erstmalig konnten wir in einem Langzeitversuch an einer stabil konfluenten Endothelzellschicht auf einer Silikonmembran wöchentliche Gastransfertests mit Vollblut durchführen und zeigen, dass der Gastransfer über vier Wochen konstant bleibt.

Der nächste Schritt in der Entwicklung ist ein Upscaling des Modellsystems, um im Tierversuch das Konzept einer biohybriden Lunge validieren zu können.