3D in vitro triple culture for the investigation of the effect of bioactive ions and molecules on the cross-talk between osteocytes, osteoblasts and osteoclasts

Projektleiterin:                                Dr. Anne Bernhardt

Projektlaufzeit:                               01.03.2020 – 31.10.2022

Projektbeschreibung:
Vitales Knochengewebe ist ein komplexes Gebilde, in dem Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten in einer mineralisierten Kollagenmatrix räumlich organisiert sind. Durch die  Wechselwirkung zwischen diesen drei Knochenzelltypen werden Knochenremodeling und Homeostase reguliert. Nahezu alle Untersuchungen zur Regulation des Knochenstoffwechsels wurden bisher an Tiermodellen oder, in vitro, mit Hilfe von immortalisierten Zellinien, meist von der Maus stammend, durchgeführt. In der ersten Förderphase wurde ein ein in vitro Knochenmodell entwickelt, an dem ausschließlich primäre humane Knochenzellen beteiligt sind.

In der zweiten Förderphase sollen die etablierten Tripelkulturen einer umfassenderen Analyse unterzogen werden. Dazu soll a) die Expression verschiedener Knochenmarker nicht nur auf Gen- sondern auch auf Proteinebene untersucht werden und b) die Mineralisierung der Konstrukte, die Zell-Zell-Wechselwirkungen durch gap junctions und die Regulation der Osteokalzinexpression analysiert werden. Darüber hinaus werden die Tripelkulturen in Gegenwart verschiedener bioaktiver Ionen und Moleküle durchgeführt und analysiert. Solche Untersuchungen sind besonders im Hinblick auf die Testung von Knochenersatzmaterialien , wie Biogläser, resorbierbare Metalllegierungen und Keramiken von großer Bedeutung.