Transmissionselektronenmikroskop mit CCD-Kamera inkl. Einrichtung eines Tomographiemessplatzes

• Subject Area: Medicine
• Term: Funded in 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 165753700

• Final Report Year: 2014

Final Report Abstract

Das neue Transmissionselektronenmikroskop wird interdisziplinär mit zahlreichen Partnern der eigenen Hochschule sowie nationalen und internationalen Partnern genutzt. Dabei liegen die Einsatzschwerpunkte in Projekten zum Tissue Engineering und zur Regenerativen Medizin, zur Nanomedizin und zur ultrastrukturellen Pathologie seltener Erkrankungen sowie deren zelluläre Veränderungen als Folge von Therapie. Im Bereich Tissue Engineering und Regenerative Medizin werden ultrastrukturelle Analysen eingesetzt, um in verschiedenen in vitro Modellen das Verständnis der biologischen Reaktion insbesondere im Kontext von Zell-Material- und Zell-Zellinteraktionen nach Modulierung durch verschiedene Umwelteinflüsse (z.B. Zytokine) zu verbessern. Eine adäquate Vaskularisierung ist Grundlage für eine effektive Geweberegeneration. Am Modell der Knochenregeneration konnte sowohl in vitro als auch in situ gezeigt werden, dass die ultrastrukturellen Veränderungen bei der Zell-Material- und Zell-Zell-Interaktionen dia Vaskularisierung und die Organisation der regenerativen Prozesse mitkoordiniert. So wird bei der Invasion von Butgefäßen in die Wachstumsfuge der langen Röhrenknochen durch den engen Kontakt von Endothelzellen und Osteoblasten die Orientierung des abgeschiedenen Osteoids und damit der neu entsehenden Knochenbälkchen bestimmt. In vitro konnten ultrastrukturelle Analysen zeigen, dass durch verschiedene Wachstumsfaktoren (BMP-2 und VEGF) das Eindringen von Endothelzellen in ein membranöses Scaffold reguliert wird und Einflüsse auf die Vaskulogenese hat. Da Wachstumsfaktoren und Signalmoleküle eine begrenzte Halbwertszeit haben, werden sie in Release-systeme integriert, um eine prolongierte Freisetzung zu ermöglichen. In den Ansätzen zur Nanomedizin wurden ultrastrukturell das Schicksal von Nanopartikeln in verschiedenen in vitro Modellen zur Blut-Luft-Schranke in der Lunge, zur Blut-Hirn-Schranke und als mögliches Kontrastmittel im Magen Darm-Trakt analysiert. Es wurde sowohl das Schicksal nanoskalierter Partikel innerhalb von Zellen aber auch der Transport von Nanopartikeln über zelluläre Barrieren untersucht. Interessant ist hierbei, dass die Transportwege unterschiedlich sind und dass die Reaktion von Zellen entscheidend vom Agglomerationsverhalten der nanopartikulären Strukturen abhängen. Dabei ergeben sich Hinweise auf lokale Schädigungen einzelner Zellen als Antwort auf eine hohe Dichte von Nanopartikulären Strukturen.

Publications

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