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Das Buch beschreibt Biomaterial-bezogene Technologien, wobei umfassende Grundlagen zu Eigenschaften und Verwendung von Biomaterialien im Rahmen der Geweberegeneration und in vitro Modellierung von Organsystemen gegeben werden.

Einleitend werden Eigenschaften und Formen neuartiger Biomaterialien beschrieben und ein Überblick über sogenannte off-shoot Technologien wie z.B. Biorobotics, Bioinks oder Bioprinting gegeben. Neben einer Zusammenfassung physiko-chemikalischer Eigenschaften, wird auf Verfahren eingegangen, die zur Analyse der biostrukturellen Charakterisierung und der Oberflächenfunktionalisierung von Biomaterialien angewandt werden.
Darüber hinaus werden Eigenschaften moderner Zellquellen wie z.B. Stammzellen und Immunzellen beschrieben, die für die regenerative Medizin relevant sind. Zudem werden auch Grundlagen der zellulären Kommunikation mit Biomaterialien adressiert. Im Anschluss werden aktuelle organspezifische Anwendungsbereiche von Biomaterialien erläutert. Diese umfassen z.B. das kardiovaskuläre und pankreatische Tissue Engineering, als auch die in vitro Nachbildung der Blut-Hirn-Schranke, der Lunge, der Niere oder der Blase. Das Fraunhofer ISC hat mit dem Artikel »Bioartificial gut« einen weiteren Beitrag in diesem Zusammenhang geliefert.

Mit einer Zusammenfassung neuartiger Technologien, besonders in Bezug auf Biomaterialien und deren Relevanz für die Gewebe- und Organregeneration, schließt das Buch ab. Neben Nanomaterialien und Hydrogelen, werden Biomaterialien und deren Anwendung im Rahmen der Mikrofluidik, für Organ-Chip Systeme oder deren Integration in dynamische Bioreaktoren diskutiert.

Ein Forscherteam des Fraunhofer TLZ sowie der Universitätsklinik Würzburg, der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg und der Inscreenex GmbH Braunschweig hat dreidimensionale (3D) Atemweg-Gewebemodelle auf Basis menschlicher primärer Atemwegs-Epithelzellen (hAEC) bzw. entsprechender Zelllinien verglichen und insbesondere die Funktionalität der Flimmerhärchen (Kinozilien) analysiert.
Ziel der Arbeiten ist es, zukünftig die Untersuchung von Ziliopathien, also Störungen der Tätigkeit der Flimmerhärchen in den Atemwegen, anhand von menschlichen 3D-Gewebemodellen zu ermöglichen. Dazu wurden vier verschiedene humane respiratorische Zelllinien mit humanen primären Atemwegs-Fibroblasten an der Medium-Luftgrenze kultiviert und ihre Morphologie sowie der Zilienschlag analysiert. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die verfügbaren Zelllinien nicht für wissenschaftliche Fragestellungen geeignet sind, zu deren Beantwortung funktionelle Kinozilien benötigt werden. Nach derzeitigem Kenntnisstand besitzen 3D-Gewebemodelle auf Basis von hAEC die höchste in vitro – in vivo - Korrelation.