Zytokompatibilitäts- und Bioaktivitätsprüfung in vitro

• Antragstellerin: Dr. Birgit Weyand
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251503496

Ziel des TP ist die Erarbeitung eines standardisierten zell-basierten Testverfahrens zur Prüfung der Eignung von neuen Implantatmaterialien. Für die Testung sollen zunächst mesen-chymale Stammzellen (MSC) für die Bewertung der Biokompatibilität der Materialkomponenten eingesetzt werden. Darüber hinaus werden Besiedelungsstrategien sowie statische und dynami-sche Kultivierungsverfahren entwickelt inkl. biomechanischer Stimulationen der Zell-Matrix-Kon-strukte, um eine möglichst physiologische Testung zu gewährleisten.Die mesenchymalen Stammzellen werden von beiden Gruppen nach identischen Protokol-len isoliert und charakterisiert. Anschließend werden für die Bereitstellung ausreichender Zellmen-gen dynamische Expansionsverfahren basierend auf der Wave-Technologie (Beutelreaktoren auf einer Kippschüttlervorrichtung) optimiert und in beiden Labors etabliert. Hierbei kommen neben Microcarrier-basierten Verfahren auch partikelfreie Aggregatkulturen zum Einsatz. Weiterhin wird der Einfluss von Hypoxie (5 % O2) auf das Proliferations- und Differenzierungsverhalten sowie die Seneszenz der Zellen untersucht.Des weiteren werden verschiedene Besiedelungsstrategien für die Materialien erarbeitet und optimiert. Hierbei wird vor allem neben guter Adhärenz auch ein gutes Durchwachsen der Zellen in den Implatatstrukturen angestrebt. Die zellbesiedelten Konstrukte werden dann in dyna-mischen Kultivierungsverfahren in spezialisierten Bioreaktoren in verschiedene Gewebetypen aus-differenziert und dienen somit der funktionellen Überprüfung des Implantates. In diesem Teilab-schnitt werden vor allem die mit Proteinen aus TP1 und TP2 funktionalisierten Materialien mit MSC besiedelt und der Effekt der Faktoren auf das Differenzierungsverhalten untersucht. Parallel wer-den in statischen Kulturen die Auswirkungen und Effizienz verschiedener Sterilisationsverfahren auch in Langzeitkulturen getestet.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2180: Gradierte Implantate für Sehnen-Knochen-Verbindungen (Gradierte Implantate)
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Cornelia Kasper