Konfokales Laserscanning-Mikroskop

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 51626437

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Charakterisierung von Implantatoberflächen mit konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie: Zur morphologischen Charakteriserung der Wirkstoffbeschichtung von Drug-Eluting Stents werden stichprobenartig an verteilten Messpunkten entlang der Stents 3D-Bilder der Oberfläche und der Polymer-Beschichtung sowie Tiefenprofile der Schichtdicke aufgenommen. Konfokale Mikroskopie ermöglicht hier neben der strukturellen Charakterisierung der Beschichtungsoberfläche auch die Abbildung der unter der transmittierenden Polymerschicht liegenden Oberfläche des Stentgrundgerüstes sowie die Bestimmung der Schichtdicke mit einer Auflösung in z Richtung deutlich unterhalb eines Mikrometers. Charakterisierung von Biomaterialien, biologischen Präparaten und lebenden Zellen mit konfokaler Fluoreszenzmikroskopie: Eine zelluläre Besiedlung nicht transparenter Oberflächen ist mikroskopisch nur durch die Laser-Scanning-Mikroskopie darzustellen. Mit dieser Methodik wurde untersucht, wie auf Oberflächen adhärierende Zellen vital oder fixiert dargestellt werden können. Endothelzellen (HUVEC) wurden auf Plättchen aus PHA1, PHA2 oder PLLA ausgesät. Als Negativkontrolle (NC) diente das Polystyrol der Mikrotiterplatte. Nach zwei Tagen wurden adhärente Zellen durch eine Vitalfärbung oder nach Fixierung gefärbt und mit der CLSM dargestellt. Adhärente, vitale Endothelzellen können mit dem Life/Dead-Assay sehr gut dargestellt werden. Adhärente Endothelzellen können alternativ auf dem Substrat fixiert und danach für die Mikroskopie gefärbt werden. Beide Verfahren eignen sich zur Darstellung adhärenter Zellen auf einem Substrat und zeigen vergleichbare Ergebnisse. Auf PHA1 erscheinen mehr fixierte Zellen als vitale Zellen. Die mikroskopische Bewertung der Reendothelialisierung von Stentoberflächen stellt ein unerlässliches Werkzeug bei der Weiterentwicklung von bioaktiven Oberflächen dar.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Comparative studies of highly-filled polymethacrylates with light microscopy, SEM, TEM and AFM. EMC 2008 Aachen (EMC 2008: Vol 3: Life Science by Anke Aretz (Editor), Benita Hermanns-Sachweh (Editor), Joachim Mayer (Editor), pp 371-372, Springer)
  C. Lurtz, L. Schmitt, D. Behrend, K. Sternberg, K.-P. Schmitz
  
• Analysis of fibroblasts of the suprachoroidal space for development of a new glaucoma micro stent. IFMBE Proceedings 25/XI, p. 153 ff., 2009
  D. Buss, M. Löbler, W. Schmidt, O. Stachs, A. Wree, R. Guthoff, K.-P. Schmitz
  
• Biodegradable Sirolimus-loaded Poly(lactide) Nanoparticles as Delivery Systems for the Prevention of Restenosis in Coronary Stent Application. IFMBE Proceedings 25/X, p. 193 ff., 2009
  F. Luderer, K. Sternberg, H.W. Rohm, M. Löbler, K. Köck, H.K. Kroemer, K.-P. Schmitz
  
• Fate of drug loaded-LNCs in cell culture medium – impact on drug delivery strategies. IFMBE Proceedings 25/VIII, p. 65 ff., 2009
  H.W. Rohm, T. Perrier, N. Lautram, K.-P. Schmitz, P. Saulnier, M. Löbler
  
• Genexpression humaner okulärer Zellen in Verbindung mit der Implantation von Glaukomventilen. Biomed Tech 2010; 55 (Suppl. 1)
  A. Heinrich, D. Buss, C. Kastner, M. Löbler, K.-P. Schmitz, R. Guthoff, K. Sternberg, J. Mostertz, U. Völker
  
• Mechanische und Oberflächenmorphologische Untersuchungen aktueller Intraokularlinsen. Biomed Tech 2010; 55 (Suppl. 1)
  S. Settgast, W. Schmidt, D. Behrend, T. Terwee, R. Guthoff, K.-P. Schmitz
  
• Morphologische Charakterisierung biologischer Grenzflächen für die Implantattechnologie. Biomed Tech 2010; 55 (Suppl. 1)
  O. Specht, C. Lurtz, W. Schmidt, D. Behrend, K.-P. Schmitz
  
• Nanoparticle mediated drug delivery. Biomed Tech 2010; 55 (Suppl. 1)
  M. Löbler, H.W. Rohm, T. Perrier, N. Lautram, P. Saulnier, T. Newman, A. Johnston, K. Albrecht, J. Groll, H. Hildebrandt, M. Möller, F. Luderer, K. Sternberg, K.-P. Schmitz
  
• Biodegradable Sirolimus-loaded Poly(lactide) Nanoparticles as Drug Delivery System for the Prevention of In-Stent Restenosis in Coronary Stent Application. Journal of Biomaterials Applications 2011;25:851-875
  F. Luderer, M. Löbler, H.W. Rohm, C. Gocke, K. Kunna, K. Kock, H.K. Kroemer, W. Weitschies, K.-P. Schmitz, K. Sternberg
  
• Examination of drug release and distribution from drug-eluting DOI:10.1016/j.ejpb.2010.12.021 stents with a vessel-simulating flow-through cell. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2011, 78(1): 36-48
  A. Seidlitz, S. Nagel, B. Semmling, N. Grabow, H. Martin, V. Senz, C. Harder, K. Sternberg, K.-P. Schmitz, H.K. Kroemer, W. Weitschies
  
• Materialographische Untersuchung an Dentalwerkstoffen. Prakt. Metallogr. 48 (2011) 1, 8-15
  D. Behrend, M. Warkentin, O. Specht, W. Schmidt, M. Rosentritt, P. Ottl
  
• Three-dimensional laser micro- and nano-structuring of acrylated poly(ethylene glycol) materials and evaluation of their cytoxicity for tissue engineering applications. Acta Biomaterialia 2011;7:967-974
  A. Ovsianikov, M. Malinauskas, S. Schlie, B. Chichkov, S. Gittard, R. Narayan, M. Löbler, K. Sternberg, K.-P. Schmitz, A. Haverich