Forschungsüberblick

Osteoblast © U. Hempel Osteoblast © U. Hempel

Fokale Adhäsionskontakte primärer Rattenosteoblasten, welche 24 h auf Titanium kultiviert wurden (blau-Zellkern, rot-Vinculin, grün-Actin)

Osteoblast

Fokale Adhäsionskontakte primärer Rattenosteoblasten, welche 24 h auf Titanium kultiviert wurden (blau-Zellkern, rot-Vinculin, grün-Actin) © U. Hempel

Knochenmarkstromazellen (BMSC) spielen bei der Knochenregeneration eine wichtige Rolle. In der Arbeitsgruppe werden die Differenzierung der BMSC und der Einfluss unterschiedlicher Biomaterialien auf diesen Prozess untersucht. 

Der Fokus liegt auf Biomaterialien, die mit Komponenten der organischen Knochenmatrix modifiziert sind. Aus zellulärer Sicht ist das Biomaterial eine besondere Form der extrazellulären Matrix (EZM), welche zahlreiche zelluläre Ereignisse wie Adhäsion, Signaltransduktion, Proliferation, Differenzierung und Mineralisierung sowie die Kommunikation mit benachbarten Zellen z. B. Osteoklasten und deren Vorläuferzellen bestimmt. Der Einfluss der EZM, der nativen wie der artifiziellen, auf das Verhalten der BMSC/Osteoblasten wird mit  unterschiedlichsten Methoden  (Genexpression, Enzymaktivität von ALP, Mediatoren, Kalziumgehalt, Interaktion von Matrixkomponenten) untersucht.  

Ein Schwerpunkt der Untersuchungen ist die osteogene Differenzierung adulter humaner BMSC mit dem Ziel

1. Charakterisierung der hBMSC

2. Einfluss von Donorvarianz, in vitro-Alterung und Zellkulturbedingungen auf die Qualität der osteoblastenähnlichen Zellen, welche aus hBMSC gewonnen werden.

DFG
www.trr67.de 
2009-2017
 

Einfluss artifizieller und nativer extrazellulärer Matrizes auf die Adhäsion und Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen und Osteoblasten

  Die extrazelluläre Matrix (ECM) beeinflusst die Differenzierung mesenchymaler Stammzellen (MSC)/Osteoblasten entscheidend. Dies ist wichtig für die Knochenheilung, unterstreicht aber auch die Bedeutung der ECM für die Entwicklung neuer Biomaterialien. Ausgehend von der Zusammensetzung der natürlichen organischen Knochenmatrix werden im Projekt Kollagen und Glykosaminoglykanderivate zur Modifizierung von Biomaterialien eingesetzt. Der Einfluss dieser Matrizes auf Adhäsion, adhäsionsvermittelte Signaltransduktionswege und Differenzierung der Zellen sowie ihre Bedeutung für die Modulation von Mediatorwirkungen soll in vitro geklärt werden.

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Andrea Stephan
Letzte Änderung: 02.05.2016