Charakterisierung und Modellierung der Fibronektin-Fibrillogenese auf definierten Polymersubstraten

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Fibronektin, eine wichtige Komponente der extrazellulären Matrix zahlreicher Gewebe, bildet durch zelluläre Reorganisationsprozesse dünne Fibrillen, die in netzwerkartigen Strukturen als natürliche Zell-Scaffolds Adhäsion, Migration und Differenzierung von Zellen während Organogenese und Gewebsregeneration steuern. Daher kommt der Beeinflussung der Fibrillenbildung von Fibronektin auf künstlichen Oberflächen eine Schlüsselstellung für die Gewebsregeneration von Implantaten zu. Durch die gezielte Variation der physikochemischen Eigenschaften von modular aufgebauten Polymersubstraten sollen die Anbindung des Proteins an der Substratoberfläche und damit seine Verfügbarkeit für zelluläre Reorganisationsprozesse gesteuert werden. Strukturelle Parameter der entstehenden Fibrillen sowie deren Musterbildung sollen auf Mikrometer- und Nanometerskala in Abhängigkeit von der Wechselwirkung des Fibronektins mit dem künstlichen Substrat analysiert werden. Computersimulationen sollen helfen, die relevanten Wechselwirkungsparameter über einfache Modelle der Fibrillogenese aufzuklären. Insgesamt soll das Projekt dazu beitragen, den Einfluss der physikochemischen Substrateigenschaften auf die Bildung von charakteristischen supramolekularen Biopolymerstrukturen und die so vermittelte Signalwirkung des Substrates auf Zellen besser zu verstehen.