ThermoCell

Thermoresponsive Substrate als funktionale Elemente für Zell-Assay-Formate für die Biomedizin und Biotechnologie (ThermoCell)
Förderkennzeichen 13N11974 – 13N11980

Partner

  • ibidi GmbH
  • PolyAn
  • GeSiMmbH
  • Universität Freiburg
  • Universität Bielefeld
  • Universität Bayreuth
  • Fraunhofer-IAP
  • Fraunhofer-IBMT

Kurzbeschreibung

Zellen naturgetreu zu kultivieren, um Tests „im Reagenzglas“ mit den Vorgängen im lebenden Organismus möglichst genau vergleichbar zu machen, ist eine wichtige Voraussetzung für die biologische/medizinische Forschung und Diagnostik an lebenden Zellen, sowie für Wirkstoffentwickler der pharmazeutischen Industrie. Aktuell werden in der Medizin große Anstrengungen für eine umfassendere Nutzung zellbasierter Therapie- und Diagnoseverfahren unternommen. Von ihnen verspricht man sich deutlich verbesserte Möglichkeiten für das Verständnis und die Heilung vieler Krankheiten, wie Krebs, Autoimmun- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Daraus ergibt sich ein großer Bedarf an leistungsfähigen Zellkultivierungsmethoden und aussagefähigen Zelltests, die gegenüber derzeit genutzten Verfahren deutlich schonender für die Zellen sind. So werden heute spezielle Zellen (sogenannte adhärente Zellen) aus Zellkulturschalen gewonnen, die noch weitgehend mit zellschädigenden Enzym-Cocktails behandelt werden. Diese greifen die Zelloberfläche an: Zelluläre Eigenschaften werden hierdurch verfälscht und die Zellen stark geschädigt.

Ziele des hier vorgeschlagenen Projekts sind einerseits die Etablierung thermisch schaltbarer (thermoresponsiver) Materialien im Hinblick auf Zellunterlagen sowie ihrer kostengünstigen Herstellung; andererseits deren Bereitstellung für neuartige, schonende Zellkultivierungsverfahren und leistungsfähige Zelltests mit Anwendungen in der Biomedizin, der zellulären Biotechnologie sowie der pharmazeutischen Wirkstoffentwicklung. Mit thermoresponsiven Kunststoffen lassen sich hierfür geeignete schaltbare Beschichtungen herstellen. Auf ihnen breiten sich Zellen bei 37 °C wie auf den klassischen Kultivierungsnährböden aus (siehe Abbildung links). Bei Temperaturen unterhalb einer speziellen Temperatur, der sogenannten Übergangstemperatur, heften sich keine Zellen an die Oberflächen bzw. bereits ausgebreitete Zellen lösen sich ab (siehe Abbildung rechts). Die Zellen können so schonend „geerntet“ werden.

Mit der gebündelten Kompetenz aus Ingenieurwesen, Physik und Biologie werden einzigartige Schichtsysteme auf biokompatiblen Hochleistungskunststoffen erforscht. Dadurch wird die Standardisierbarkeit und Aussagekraft von zellbasierten Untersuchungen deutlich gesteigert. Dies ist für die zuverlässige therapeutische oder diagnostische Nutzung von Zellen unabdingbar. Die Schichtsysteme werden in Zellchips integriert und neuartige Verfahren für Zelltests etabliert.

Weitere Informationen

Dr. Valentin Kahl
ibidi GmbH
Am Klopferspitz 19
82152 Martinsried

nach oben Aktualisiert am: 13 Juni 2013.