Mikrofluidiksystem zur Charakterisierung der endothelialen Permeabilität und der transendothelialen Leukozytentransmigration

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Ludwig; Professor Dr.-Ing. Uwe Schnakenberg
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme ; Pharmakologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244490310

Die gesteigerte Durchlässigkeit der Blutgefäße und die Auswanderung von Leukozyten aus dem Blut durch die Gefäßwand sind wesentliche Kennzeichen der Entzündungsreaktion. Es soll erstmals eine mikrofluidische Kulturkammer mit einer perforierten Membran entwickelt werden, in der die Permeabilität von pulmonalen Endothelzellen und die transendotheliale Migration von Leukozyten in einer physiologischen Umgebung in Echtzeit ortsaufgelöst charakterisiert werden sollen. Für die unmittelbare quantitative Auswertung der Abläufe sollen planare Mikroelektrodenanordnungen auf beiden Seiten der perforierten Membran integriert werden, um die Abläufe mithilfe von impedanzspektroskopischen Messungen lokal zu erfassen. Dieses neue Verfahren wird durch Vergleich mit der herkömmlichen fluoreszenzoptischen Aufnahme von Permeabilität und Transmigration validiert. Die Mikrofluidikkammer soll eingesetzt werden, um die Regulation und Funktion der Oberflächenproteasen ADAM10 und ADAM17 bei der endothelialen Permeabilitätsregulation und beim Transmigrationsvorgang auf Ebene der Substratmoleküle CX3CL1, CXCL16, JAM-A, VE-Cadherin und EGFR Liganden zu untersuchen. Die Wirksamkeit neuer Hemmstoffe gegen diese Moleküle kann damit in einem den physiologischen Bedingungen angepassten in vitro System möglichst zeitsparend und quantitativ untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen