Trägermaterialien, Klebeschichten, biochemische Funktionalisierung und Zellbesiedlung von neuartigen, flocktechnologisch erzeugten Scaffolds

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Aufgabe des Teilprojektes 3 ist es, membranartige Trägermaterialien für die Beflockung mit kurzen Polymerfasern zu erzeugen, geeignete Klebstoffe bereitzustellen und die fertigen Scaffolds dann in Zellversuchen sowie unter biomechanischen Gesichtspunkten zu testen. Es sollen Trägermaterialien aus zwei Materialklassen hergestellt werden: zum einen solche aus dem Faserprotein Kollagen, zur Stabilisierung mineralisiert mit Hydroxylapatit, und weiteren natürlichen Zusätzen wie Hyaluronsäure und zum anderen solche aus dem Biopolymer Chitosan. Für die Beschichtung mit resorbierbaren Flockfasern sollen diese membranartigen Träger mit einer klebenden, biokompatiblen Schicht versehen werden. Die fertig beflockten Scaffolds sollen dann mit unterschiedlichen Zelltypen (darunter Knorpelzellen und Osteoblasten) besiedelt und für längere Zeit in einem Perfusions-Zellkulturreaktor kultiviert werden. Am Ende steht die gründliche Charakterisierung der Zell-Matrix-Konstrukte: es soll überprüft werden, ob die Zellen auf dem Scaffold adhärieren und proliferieren und beginnen, eigene extrazelluläre Matrix zu exprimieren. Besonderes Gewicht wird hierbei auf die Untersuchung des Wachstumsverhaltens von Knorpelzellen gelegt werden, um die geplante Weiterentwicklung zu einem Bandscheibenersatz vorzubereiten. Hierzu werden außerdem biomechanische Tests durchgeführt.