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Mikrorheologie in Tissue-Engineering-Konstrukten mit lebenden Zellen

Mikrorheologie in Tissue-Engineering-Konstrukten mit lebenden Zellen
type:Bachelorarbeit / Masterarbeit
time:nach Vereinbarung
tutor:

M.Sc. Johanna Roether

Motivation

Makroporöse Hyaluronsäure-Collagen-Gele werden als Gerüststrukturen zur Kultivierung von Hautzellen in-vitro verwendet. Hierfür werden in den mit Nährmedium gefüllten Poren der Gele Fibroblastenzellen kultiviert. Diese können durch Produktion von Matrixbestandteilen und/oder Enzymen, die das Gelnetzwerk abbauen, die mechanischen Eigenschaften ihrer Umgebung verändern. Da Zelldifferenzierung und Metabolismus von der Elastizität der Mikroumgebung abhängen, ist es wichtig, die Veränderung dieser zu untersuchen.

 

Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es, einen Versuchsaufbau zu entwickeln und in Betrieb zu nehmen, der die kontinuierliche Untersuchung mikrorheologischer Geleigenschaften in der direkten Umgebung lebender Zellen ermöglicht. Zur mikrorheologischen Charakterisierung der Gele wird die Multiple Particle Tracking Methode verwendet. Dabei werden die Bewegungsprofile von fluoreszierenden Tracerpartikeln bekannter Größe unterm Mikroskop gefilmt. Daraus werden mithilfe der allgemeinen Stokes-Einstein-Relation die mittlere Verschiebung der Partikel sowie Mikro-Speicher- und Mikro-Verlustmodul der zu untersuchenden Substanz berechnet. Um die Veränderung der Geleigenschaften während der Zellkultivierung untersuchen zu können, müssen für das Zellwachstum geeignete Bedingungen geschaffen und für längere Zeiträume aufrecht erhalten werden ohne dadurch die Optik des Systems zu beeinträchtigen. Nach der Implementierung einer isolierten Kammer gilt es die Rahmenbedingungen zu evaluieren und für exemplarische Gel-Zell-Kombinationen erste Lebend-Zell-MPT-Studien durchzuführen.

 

Art der Arbeit:  Bachelor- oder Masterarbeit

Beginn:            nach Vereinbarung

Betreuer:         Johanna Roether

                        Johanna.Roether@kit.edu

                        Raum 206