Steuerung von Teilen und Differenzierung mesenchymaler Stammzellen durch Kooperation regioselektiv-derivatisierter Polysaccharide mit Wachstumsfaktoren

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Die Verwendung synthetischer Analoga von Glykosaminoglykanen (GAG) in Verbindung mit verschiedenen Wachstumsfaktoren stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Reparatur und Erneuerung von Geweben und Organen im Bereich des Tissue Engineerings dar. Die Absicht der geplanten Arbeiten besteht in der gezielten Synthese von Derivaten der Cellulose und des Chitosan, welche die Aktivität von Wachstumsfaktoren mit mitogener, osteogener und chondrogener Aktivität verstärken und somit das Wachstum und die Differenzierung von Stammzellen kontrollieren. Dabei sollen einerseits neue Wege der Synthese zur regioselektiven (Misch)-Funktionalisierung von Polysacchariden mit Sulfat- und Karboxylatgruppen beschritten werden und andererseits deren Molekulargewicht gezielt eingestellt werden. Zusätzlich soll die Mobilität der eingebauten funktionellen Gruppen durch unterschiedliche Länge von Alkylketten beeinflusst werden. Ausgewählte Derivate werden auf ihre Bioaktivität untersucht, wobei einerseits die Wechselwirkungen mit den Wachstumsfaktoren bezüglich Bindungsaffinitäten und die Erhöhung ihrer proteolytischen Stabilität genauer bestimmt werden. Andererseits soll durch die Untersuchung der Wechselwirkung von Derivaten, Wachstumsfaktoren und deren zellulären Rezeptoren mit verschiedenen zellbiologischen Methoden ein genaueres Verständnis des Wirkmechanismus synthetischer GAG-Analoga erhalten werden. Die Ergebnisse des geplanten Vorhabens werden nicht nur zu einem besseren Verständnis der Wirkungsweise synthetischer GAG beitragen, sondern können auch neue Möglichkeiten für die therapeutische Nutzung im Bereich der regenerativen Medizin eröffnen.