Effekt der Kombination von Nanostrukturierung und Polyelektrolytmultischichten auf die Differenzierung von Stammzellen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Groth
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233863163

Die extrazelluläre Matrix stellt ein Substrat dar, welches im Nanomaßstab räumlich strukturierte chemische Stimuli mit spezifischen mechanischen Eigenschaften kombiniert, wodurch das Verhalten von Zellen kontrolliert wird. Das Ziel des beantragten Vorhabens besteht in der Aufklärung des Einflusses nanostrukturierter Substrate mit spezifischen viskoelastischen Eigenschaften auf Adhäsion, Wachstum und Differenzierung der mesenchymalen Stammzelllinie C3H/10T1/2 aus der Maus. Dazu werden tetraedrische Goldstrukturen definierter Größe und Abstände mittels Nanosphären-Lithographie (NSL) auf ebenen Modelloberflächen erzeugt und durch eine nachfolgende Modifikation mit der Layer-by-Layer (LbL) Technik Multischichten unterschiedlicher Viskoelastizität erzeugt. Da sowohl die Größe als auch Zahl fokaler Adhäsionen, die durch die Nanostrukturierung des Substrates bestimmt werden, als auch mechanische Eigenschaften von Substraten einen Einfluss auf das Verhalten von Zellen haben, werden Effekte auf Adhäsion, Wachstum und Differenzierung der Zellen erwartet, die mit zell- und molekularbiologischen Methoden erfasst werden. Auf diese Weise können Rückschlüsse auf den Einfluss topographischer und viskoelastischer Oberflächeneigenschaften auf die Verhaltensweise von Stammzellen gezogen werden, welche für die Entwicklung neuer Biomaterialien im Bereich des Tissue Engineerings und der regenerativen Medizin von zukünftigem Nutzen sein können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen