Professor Dvir promovierte in Biotechnologie an der Ben Gurion Universität des Negev in Israel. Er studierte bei Professor Smadar Cohen und konzentrierte sich auf die Kultivierung und Regeneration von Herzgewebe. Professor Dvir setzte seine Forschung im Labor von Professor Robert Langer am Department of Chemical Engineering des Massachusetts Institute of Technology fort. Seine Forschung konzentrierte sich auf nanotechnologische Strategien im komplexen Tissue Engineering. Im Oktober 2011 wurde Professor Dvir in die Abteilung für Biotechnologie und das Nanotechnologiezentrum der Universität Tel Aviv eingeladen, um ein Labor für Tissue Engineering und Regenerative Medizin einzurichten. Im Jahr 2013 trat Professor Dvir auch der neu eingerichteten Abteilung für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der TAU bei. Seit November 2015 war er Assistenzprofessor an der Fakultät für Biotechnologie.
Sein Labor an der Universität Tel Aviv konzentriert sich auf:
- Tissue Engineering basierend auf Mikrohydrodynamik. Stammzellwiederherstellung, mikrohydrodynamische Bioreaktoren im Tissue Engineering.
- Nanotechnologiestrategien im Heart Tissue Engineering.
- Entwicklung eines dreidimensionalen neuronalen Netzwerks bei der Wiederherstellung des Rückenmarks und des Gehirns.
- Herstellung von Nanoelektronik / Engineering Tissue Hybriden.
- Entwicklung intelligenter Abgabesysteme mit Stammzellen für erkrankte Organe.
Das Interview
Benjamin Stacher : Erzählen Sie uns von den Herzflecken, die Ihr Labor macht. In welchem Stadium der klinischen Entwicklung befinden sie sich?
Tal Dvir : Nach der Transplantation auf Narbengewebe werden sie in den gesunden Teil des Herzens integriert. Wir arbeiten derzeit mit Schweinen zusammen, um zu zeigen, dass wir beschädigte Herzen reparieren können, bevor wir klinische Studien am Menschen durchführen.
Wir arbeiten auf verschiedenen Ebenen, auf der Basisebene nehmen wir Hydrogele (Polymere aus natürlichem Material) mit künstlichen Zellen und Implantaten oder setzen sie direkt in den Herzmuskel ein, um ihn wiederherzustellen. In diesen Hydrogelen bilden wir Blutgefäße, die aus den eigenen Zellen des Patienten wachsen und das Gewebe mit Blut und Sauerstoff versorgen. Wir entwickeln auch fortschrittlichere Patches, die Elektronik kombinieren, die die Funktionen des Patches steuern und regulieren kann.
Benjamin Stacher : Ihr Labor entwirft auch dreidimensionale neuronale Netze für die Regeneration des Rückenmarks und des Gehirns. Welche Vorteile bringen sie bei der Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen?
Tal Dvir : Auf unserer Plattform erhalten wir Gewebe vom Patienten und verwandeln es in ein personalisiertes Hydrogel. Anschließend züchten wir die iPSC (induzierte pluripotente Stammzellen) des Patienten und platzieren sie in einem Hydrogel, um personalisierte Gewebeimplantate herzustellen. Wir verwenden dies derzeit, um Rückenmarksverletzungen bei kleinen Tieren zu reparieren, und bisher haben wir hervorragende Ergebnisse erzielt.
Wir haben auch mit der Parkinson-Krankheit begonnen und Implantate mit Neuronen hergestellt, die Dopamin produzieren, das aus den eigenen Zellen des Patienten gewachsen ist. Wir werden sie an Mäusen testen. Mehrere Labors auf der ganzen Welt tun dies, aber wir zeichnen uns dadurch aus, dass wir sie auch in personalisierte Hydrogele einbringen, die eine unterstützende Mikroumgebung für Zellen bieten, die es unserer Meinung nach ermöglicht, den Transplantationsprozess besser zu überleben. Die Gele sind injizierbar und werden hoffentlich bei der Regeneration des Gehirns verwendet.
Benjamin Stacher : Können Sie auch die Verwendung der von Ihnen verwendeten intelligenten Liefersysteme erklären?
Tal Dvir : Wir integrieren auch Systeme mit kontrollierter Freisetzung in unsere Pflaster, die verschiedene Wachstumsfaktoren freisetzen können, die die Stammzellentwicklung stimulieren und dabei helfen, Zellen in funktionellem Gewebe zu organisieren. Bisher nur bei Tieren, aber wir hoffen, sie in den nächsten Jahren zur Behandlung des Rückenmarks beim Menschen einsetzen zu können.
Benjamin Stacher : Was fasziniert Sie am Tissue Engineering am meisten?
Tal Dvir : Ich denke, einer der aufregendsten Bereiche sind 3D-Biodrucker, mit denen Sie Transplantationspflaster drucken können. Wir können Gewebe aus einzelnen Zellen und Biomaterialien züchten, und einige davon, zum Beispiel Knorpel und Knochen, befinden sich bereits in der Klinik, aber in Zukunft werden die Menschen ganze Organe zum Ersatz drucken. Ich glaube, dass wir in den nächsten 10 Jahren gedruckte Leber, Nieren und möglicherweise Herz sehen werden. Viele Technologien dafür wurden bereits entwickelt, wir müssen diesen Prozess nur verbessern, und eines Tages werden wir in der Lage sein, Organe direkt in der Klinik zu drucken.