Entwicklung und Untersuchung eines navigierten Endoskopsystems mit Dosiereinheit zum ortsaufgelösten Applizieren von mesenchymalen Stromazellen in den Blasenschließmuskel
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen dieses Projektes konnte nachgewiesen werden, dass das I-DOT-Verfahren ein schonendes Verfahren zur Handhabung von Zellen darstellt. Im konkreten Fall wurden für eine Zelllinie (MCF-7), Fibroblasten (NIH3T3) und mesenchymalen Stammzellen eine hohe Viabilität der Zellen nach erfolgter Applikation nachgewiesen. Bei den mesenchymalen Stammzellen erfolgte zusätzlich der Nachweis über den Erhalt des Differenzierungspotentials. Bei der Injektion der Stammzellen in Kollagenmatrix und Schweineblase wurden Eindringtiefen von 490 µm bzw. 370 µm bei hoher Viabilität der Zellen erreicht. Ein ausreichend tiefe Injektion mittels I-DOT in die Schweineblase konnte nicht erreicht werden. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass das Einbringen von hohen Zelldichten bei geringem Volumen mittels I-DOT möglich ist. Die Untersuchungen zur zellschonenden Applikation von mesenchymalen Stammstellen mittels Mikronadeln, Microtubes und WCI-Nadeln zeigten, dass die Viabilität der Zellen geringfügig kleiner ist als die der Kontrolle. Bei den WCI-Nadeln tritt zudem aufgrund der Länge der Nadel ein hoher Zellverlust auf. Bei weiteren Versuchen an Nadeln mit verschiedenen Geometrien als auch Durchmessern konnte für alle Nadeln eine Viabilität der Zellen nach Applikation von über 90% nachgewiesen werden. Auf Basis der Erfahrungen mit dem I-DOT-Verfahren konnte das CSH-Verfahren entwickelt werden, dass durch den anpassbaren höheren Injektionsdruck eine höhere Eindringtiefe der Zellen in den Schließmuskel ermöglicht. Anhand von Untersuchungen zur Viabilität mit mesenchymalen Stammzellen konnte nachgewiesen werden, dass sich das CSH-Verfahren prinzipiell für die Applikation von Stammzellen eignet, jedoch noch zu optimieren ist. Überraschend war und ist die positive Resonanz bezüglich nadelfreier Injektionssysteme, sowohl von Klinikern als auch von der Industrie. In diesem Bereich gibt es zukünftig auch weiterhin erhöhten Forschungsbedarf.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Immediate drop on demand technology (I-DOT). ELA Barcelona 2014
Schober L et al.
- Cell dispensing in low-volume range with the immediate drop-on-demand technology (I-DOT). J Lab Autom. 2015 Apr;20(2):154-63
Schober L, Büttner E, Laske C, Traube A, Brode T, Traube AF, Bauernhansl T
(Siehe online unter https://doi.org/10.1177/2211068214562450) - Immediate drop on demand technology (I-DOT) – Cell dispensing. Miptec Basel 2015
Schober L et al.
- New technique for needle-less implantation of eukaryotic cells. Cytotherapy 2015 Nov;17(11):1655-61
Arenas Da Silva LF, Schober L, Sloff M, Traube A, Hart ML, Feitz WFJ, Stenzl A
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jcyt.2015.07.017)
