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ePaper created 2013-09-23, 14:05:17 | version 1.25.20
ZELLSYSTEME Schwerpunkt der Abteilung Zellsysteme ist die Entwicklung funktioneller 3D-Gewebemodelle in vitro aus isolierten pri- mären humanen Zellen, mit denen wir Fragestellungen in der regenerativen Medizin, im Tissue Engineering und bei der Ent- wicklung von Medizinprodukten und zellbasierten Assays für die Toxikologie adressieren. Für eine effektive Isolierung von Reinkulturen aus Geweben und die zelltypspezifische Kultivie- rung, insbesondere von adulten Stammzellen, entwickeln wir biokompatible, mikro- oder nanostrukturierte Materialoberflä- chen. Die physiologische Kultivierung der 3D-Gewebemodelle gelingt mit eigens für den jeweiligen Zelltyp entwickelten, PC- gesteuerten Bioreaktorsystemen. Die Sterilitätsprüfung und Qualitätskontrolle zellbasierter Transplantate ist ein aufwen- diger Prozess, der stets zwei Exemplare – eines zur Prüfung und eines zur Transplantation – erfordert. Basierend auf der Raman-Spektroskopie etablieren wir daher eine nicht-invasive Nachweismethode. Ein zweischichtiges humanes 3D-Hautäquivalent wurde pa- tentiert (EP 1 290 145B1) und für die Prüfung der Biokompa- tibilität von Medizinprodukten zertifiziert (DIN ISO 10993-5). Das Hautmodell kann um weitere Zelltypen, beispielsweise Melanozyten oder Tumorzellen, erweitert werden. Es eignet sich auch – als Vorstufe zum Tierversuch – für Untersuchun- gen der Penetration und der Verteilung von Testsubstanzen, welche im Rahmen der EU-Chemikalienverordnung REACH gefordert werden. Weiterhin können Fragestellungen zu Dif- ferenzierung, Zelltod, aber auch zu Tumorinitiation und -pro- motion untersucht werden. Jüngst ist es gelungen, vaskuläre Strukturen (Blutgefäßäquivalente) in das Hautmodell zu inte- grieren. Darüber hinaus konnte der komplette Herstellprozess der avaskulären Hautmodelle automatisiert werden. Einen weiteren Schwerpunkt stellt die Miniaturisierung und Charakterisierung unseres 3D-Darmtestsystems dar. Das ak- kreditierte 2D-Darmtestsystem aus Dickdarmkarzinomzellen (2D Caco-2-Modell) wird für validierte Permeabilitäts- und Transportstudien potenzieller Wirkstoffkandidaten und ande- rer Substanzen an der intestinalen Barriere eingesetzt. Die Kultivierung unserer vaskularisierten Matrix (BioVaSc) in spezifischen Bioreaktoren, mit der wir komplexe vaskuläre Organstrukturen aufbauen, wurde nun auch unter GMP-Be- dingungen etabliert. Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Projekts bereiten wir momentan die erste klinische Studie für ein Trachea-Transplantat vor, das auf der BioVaSc basiert. Kompetenzen Isolierung und Kultivierung primärer Zellen aus verschiede- nen Geweben und Spezies entsprechend der geltenden GLP- oder GMP-Vorschriften Mikro- oder nanostrukturierte (Bio-) Materialoberflä- chen Haut inklusive Hauttumoren, Leber, Darm, Trachea, kar- diovaskuläre Gewebe Etablierung von Verfahren zum Aufbau dreidimensionaler organotypischer Zellkulturen als Testgewebe oder zur Ge- weberekonstruktion Biologische vaskularisierte Matrix (BioVaSc) Gewebespezifische, PC-gesteuerte Bioreaktoren Vaskularisiertes humanes Leber-, Darm- und Trachea- modell Etablierung von Methoden zur zerstörungsfreien Zell- und Gewebecharakterisierung mittels der Raman-Spektroskopie KOMPETENZEN 50