Untersuchung der Nukleation und Strukturbildung von apatitischem Biomineral in zweidimensionalen und dreidimensionalen Osteoblastenzellkulturen sowie deren Beeinflussbarkeit durch mechanische Stimulation

研究二维和三维成骨细胞培养物中磷灰石生物矿物的成核和结构形成及其受机械刺激影响的能力

• 批准号: 5315164
• 负责人: Professor Dr. Hans-Peter Wiesmann
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Werkstoffwissenschaft
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5315164?language=en
• 关键词: Untersuchung; der; Nukleation; und; Strukturbildung

Die Untersuchung der Biomineralbildung erfolgt mittels primärer Osteoblastenkulturen. Neben der zellbiologischen Analyse des in vitro-Systems erfolgt insbesondere eine Charakterisierung von Zusammensetzung und dreidimensionaler Struktur der extrazellulären organischen Matrix mittels konfokaler Lasermikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie; diese zellulär synthetisierte bzw. modifizierte organische Matrix bildet das Gerüst für die Biomineralbildung. Die Kristallmorphologie und die Kristall-Matrix-Anordnung werden im Raster- und Transmissionselektronenmikroskop hochaufgelöst untersucht. Die Energiedispersive Mikroanalyse liefert die Elementzusammensetzung von Vor-, Früh- und Reifestadien der Biominerale, während mit massenspektrometrischen Verfahren (Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) und Sekundärneutralteilchen-Massenspektrometrie (SNMS)) typische Molekülgruppen des Minerals und der organischen Matrix analysiert werden. Weitere Parameter wie der Mineraltyp, die Kristallgröße oder die Kristallgitterstörung werden elektronendiffraktiometrisch mit hoher lateraler Auflösung gewonnen. Durch die Analyse von zwei- und dreidimensionalen Zellkultursystemen soll der Einfluß der räumlichen Matrixkonfiguration auf die Mineralbildung und -struktur evaluiert werden. Darüber hinaus wird die Wirkung dynamischer mechanischer Stimuli auf das in vitro-System und die Biomineralisation untersucht. Ein mechanisch belastetes dreidimensionales Zellkultursystem scheint der in vivo vorherrschenden Situation am nächsten zu kommen. Vergleiche zwischen diesen Systemen werden gemeinsame Prinzipien, aber auch von den jeweiligen Kulturbedingungen abhängige Unterschiede der Biomineralisation aufzeigen.

Die Untersuchung der Biomineralbildung erfolgt mittels primärer Osteoblastenkulturen. Neben der zellbiologischen Analyse des in vitro-Systems erfolgt insbesondere eine Charakterisierung von Zusammensetzung und dreidimensialer Struktur der extrazellulären organischen Matrix mittels konfokaler Lasermikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie; diese zellulär synthetisierte bzw.生物矿物质培养的有机基质。水晶形态学和水晶矩阵-Anordnung韦尔登werden im Raster-and Transmissionselektronenmikroskop hochaufgelöst untersucht.能量色散显微分析主要用于生物矿物的Vor-、Früh-和Reifestadien元素的测定，采用质谱法（Sekundärionen-Massenspektrometrie（SIMS）和Sekundärneutraltechen-Massenspektrometrie（SNMS））进行矿物和有机物的分子组学矩阵分析。Weitere参数与矿物类型、Kristallgröße或Kristallgitterstörung韦尔登elektronendffraktiometrisch mit hoher lateraler Auflösung gewonnen一样。本文分析了二维三维的Zellkultursystem对Räumlichen矩阵配置对韦尔登和结构评价的影响。因此，我们将在体外系统中模拟生物矿化的动力学机制。一个三维的Zellkultursystem机制可以显示出体内的情况。这种韦尔登系统的原理是相同的，但也可以通过生物矿化的方式来开发宝石文化。