Untersuchung gewebe-spezifischer Zellfunktionen cornealer Zelltypen durch Modifikation der extrazellulären Umgebung: Ein Beitrag zur prospektiven Entwicklung von bioaktiv-biomimetischen Biomatrizes in der Augenheilkunde

通过改变细胞外环境研究角膜细胞类型的组织特异性细胞功能：对眼科生物活性仿生生物基质的前瞻性发展的贡献

• 批准号: 217534930
• 负责人: Privatdozent Dr. Philipp Eberwein
• 金额: --
• 依托单位: Abteilung für Orale Biotechnologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/217534930?language=en
• 关键词: Untersuchung; gewebe; spezifischer; Zellfunktionen; cornealer

Zellfunktionen, wie Adhäsion, Proliferation und Differenzierung, die zeitlebens auch den Funktionserhalt cornealer Gewebe steuern, werden durch die Interaktion von Zellen mit ihrer extrazellulären Umgebung determiniert. Daher verfolgen wir in einem zweistufigen Vorgehen das Ziel, zellfunktions-assoziierte Biomarker in Abhängigkeit zu biomechanischen Parametern der Zellumgebung unter definierten Bedingungen zu analysieren, und hierdurch in ihrer Expression zu optimieren. In Stufe 1 ahmen wir hierzu die Zellumgebung durch mikrotechnologisch generierte Pillar- Modelloberflächen nach. Die Expression ausgewählter Biomarker wird in cornealen Monolayer- Zellsystemen untersucht, die auf solchen Modelloberflächen etabliert werden. Durch definierte Variation der biomechanischen Modelloberflächen-Parameter (i) Mikromuster von Zelladhäsions- Punkten, (ii) Elastizität/E-Modul und (iii) Biofunktionalisierung soll ihre Expression optimiert werden. In Stufe 2 zielen wir in einem Transfer weiterhin darauf ab, die Parameter Biofunktionalisierung und deren Konfiguration sowie das E-Modul auf bereits verfügbare Biomaterialien wie Hyaluronsäure und Polyethylenglykol zu übertragen, um hier ihre Wirkung auf die Biomarker zu untersuchen. Dieses Bioaktivitäts-Konzept soll durch weitere biomimetische Modifikation der Biomaterialien mit Wachstumsfaktoren verfeinert, und in die Analyse neben den Monolayern auch ein interaktives Kokultur-Zellsystem integriert werden. Die fortschreitende Kenntnis der biomechanischen und biomolekularen Komposition der extrazellulären Umgebung erweitert das Wissen der cornealen Zellund Gewebephysiologie, nutzt aber klinisch auch der Weiterentwicklung bestehender sowie der Entwicklung innovativer biomimetischer Biomaterialen auf dem Gebiet der cornealen regenerativen Medizin.

Zellfunktionen，如Adhäsion，Proliferation und Differenzierung，die zeitlebens auch den Funktionserhalt cornealer Gewebe steuern，韦尔登durch die Interaktion von Zellen mit irrer extrazellulären Umgebung determiniert。因此，我们需要对Ziel进行两次测试，确定Zellumgebung生物力学参数中的相关生物标志物功能，并对其进行分析，同时对其表达进行优化。在Stufe 1中，我们将通过微技术生成支柱模型。生物标志物的表达将在角膜单层- Zellsystemen中被发现，并在随后的韦尔登模型中建立。生物力学模型的参数确定性变化（i）Zelladhäsions- Punkten的Mikromuster，（ii）Elastizität/E-Modul和（iii）Biofunktionalisierung soll ihre Expression optimiert韦尔登。在Stufe 2中，我们在一个转移过程中，参数生物功能化和配置使E-模块具有生物材料的特性，如Hyronsäure和Polylenglykol zu ubertragen，um purihre Wirkung auf die Biomarker zu untersuchen。这种生物活性物质通过对生物材料进行生物模拟改性而获得，并在单层分析中得到一种Kokultur-Zellsystem集成韦尔登。该研究的重点在于角膜上皮细胞和上皮细胞生理学知识的生物力学和生物分子组成的研究，但同时也是角膜再生医学领域生物模拟生物材料创新性发展的关键。

项目成果

In vitro and in vivo biocompatibility evaluation of a novobiocin stimulus-responsive poly(ethylene glycol)-based hydrogel designed for soft tissue regeneration

用于软组织再生的新生霉素刺激响应性聚乙二醇水凝胶的体外和体内生物相容性评估

• DOI: 10.1177/0883911515570370
• 发表时间: 2015
• 期刊: Journal of Bioactive and Compatible Polymers
• 影响因子: 1.7

Substrate elasticity as biomechanical modulator of tissue homeostatic parameters in corneal keratinocytes.

• DOI: 10.1016/j.yexcr.2013.05.002
• 发表时间: 2013-07
• 期刊: Experimental cell research
• 影响因子: 3.7
• 作者: Katharina Moers;T. Steinberg;G. Schlunck;T. Reinhard;P. Tomakidi;P. Eberwein

Nanoindentation Derived Mechanical Properties of the Corneoscleral Rim of the Human Eye

人眼角巩膜边缘的纳米压痕力学特性

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.606.117
• 发表时间: 2014
• 期刊: Key Engineering Materials
• 作者: Eberwein