Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie, Institutsteil Bioanalytik und Bioprozesse IZI-BBStellelemente aus Formgedächtnispolymeren als funktionale Komponenten von Mikrobioreaktoren für Zellkulturen
Sowohl in der Biomedizin im Bereich Tissue Engineering wie auch bei Testung und Bewertung von pharmazeutischen Wirkstoffen und deren Toxizität besteht ein großer Bedarf an funktionalen Zellverbänden, die wesentliche Eigenschaften von humanen Organen und Gewebe besitzen. Die Qualität und das Einsatzspektrum solcher Zellverbände oder in-vitro-Zellmodelle wird maßgeblich davon bestimmt wie ähnlich sie dem gewünschten Gewebe sind. Die große Herausforderung ist hierbei die Entwicklung (i) der Zellverbände, die wichtige Merkmale und die Komplexität des Ursprungsgewebes zeigen, und (ii) diese Merkmale über die zur Nutzung notwendigen Zeiträume in der Laborumgebung beibehalten. Dazu ist neben der mechanischen Stabilisierung die Versorgung der Zellen mit geeigneten Stimuli wie z.B. Wachstumsfaktoren, mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung unabdingbar. Die derzeit verfügbaren technischen Systeme sind aber in der Regel nicht in der Lage diese Versorgung mit der notwendigen Zuverlässigkeit, Präzision und Handhabbarkeit zu bewerkstelligen.
Um diese Lücke zu schließen, etablieren wir zusammen mit dem Fraunhofer IAP im Rahmen dieses Projekts neuartige Reservoire zur Freisetzung von Wirkstoffen und Signalmolekülen in Mikroreaktoren zur Steuerung und Manipulation von Zellkulturen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung. Dabei bilden extern ansprechbare Steuerelemente aus Formgedächtnispolymeren (FGPs) die zentralen Funktionseinheiten.
