Dokument: Untersuchungen zur Biokompatibilität osteogen vordifferenzierter humaner Nabelschnurstammzellen auf verschiedenen Biomaterialien und zum Einfluss der Biomaterialien auf den Differenzierungsprozess

Titel:	Untersuchungen zur Biokompatibilität osteogen vordifferenzierter humaner Nabelschnurstammzellen auf verschiedenen Biomaterialien und zum Einfluss der Biomaterialien auf den Differenzierungsprozess
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=17427
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20110316-092003-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. med. Naujoks, Christian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,19 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.03.2011 / geändert 09.03.2011
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:	Die im Rahmen des osteogenen Tissue Engineering angewendeten, zellbasierten Knochenregenerationstechniken stellen ein biologisch orientiertes Verfahren zur Rehabilitation von Patienten mit Knochendefekten dar. Eine erfolgversprechende Zellart für diese zellbasierten Rekonstruktionsansätze stellen die humanen mesenchymalen Stammzellen aus dem Nabelschnurblut (unrestricted somatic stem cells, USSC) dar. Ein entscheidender Vorteil neben ihrer Pluripotenz und somit der möglichen osteogenen Differenzierung ist, dass sie nur geringes immunogenes Potential aufweisen. Um die Form des Knochens nachzuahmen, einen Zelltransfer zu ermöglichen und den Zellen eine Leitschiene zu geben, ist die Kombination des zellbasierten Ansatzes mit einem Biomaterial sinnvoll. Durch die Zusammensetzung des Biomaterials werden nicht nur die physikalischen Eigenschaften des Trägermaterials bestimmt, sondern auch dessen Biokompatibilität. Des Weiteren ist bekannt, dass die Biomaterialien Einfluss auf den Differenzierungsprozess der Zellen haben. Ziel dieser Studie war es, die Biokompatibilität von verschiedenen Biomaterialien (Cerasorb®, Cerasorb M®, Bio Oss®, KOLLAGEN-resorb® und ICBM) mit osteogen vordifferenzierten USSCs zu untersuchen. Des Weiteren sollte der Einfluss der Biomaterialien auf den Differenzierungspross der Zellen untersucht werden. Dazu erfolgte die osteogene Vordifferenzierung von humanen USSCs durch den Zusatz von DAG zum Nährmedium. Anschließend erfolgte die Aussaht der USSCs auf den verschiedenen Biomaterialien und deren Kultivierung für 7 Tage. Als Maß für die Biokompatibilität wurden das Zellattachment und die Proliferation der Zellen auf den verschiedenen Biomaterialien an Tag eins und sieben mittels CyQuant®-assay bestimmt. Des Weiteren erfolgte eine morphologische Analyse der Zellen mittels Rasterelektronenmikroskopie. Um den Einfluss der Biomaterialien auf das osteogene Genexpressionsmuster zu analysieren wurde eine quantitative real time Polymerasekettenreaktion durchgeführt. Hierbei wurden Gene mit einer Schlüsselfunktion in der osteogenen Differenzierung analysiert (alkalischen Phosphatase, Kollagen I und Osteonektin). Die CyQuant®-Analysen zeigten, dass die Zellen auf ICBM und Cerasorb M® das signifikant beste Attachment aufwiesen. Zu einer signifikanten Proliferation der Zellen kam es nur auf ICBM und Cerasorb®, wohingegen auf sämtlichen anderen Materialien ein Abfall der Zellzahl über den Versuchzeitrum zu verzeichnen war. Neben der Bestätigung der Ergebnisse des CyQuant®-assays konnten die Rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen weiterhin eine Veränderung der Zellmorphologie auf den Biomaterialien nachweisen. Insbesondere auf ICBM und den β-Trikalziumphosphatmaterialien zeigten die Zellen einen eher mesenchymalen oder osteoblastären Phänotyp. Die Zellen wiesen eine Änderung der Morphologie der Zellen Mit der PCR-Analyse konnte gezeigt werden, dass das Biomaterial einen Einfluß auf das osteogene Genexpressionmuster und somit den Differenzierungsprozeß der Zellen hat. Die Ergebnisse zeigen, dass ICBM gefolgt von Cerasorb® geeignete Biomaterialien für das knöcherne Tissue Engineering mit humanen Nabelschurstammzellen (USSCs) darstellen. Die Anwendung von ICBM und osteogen differenzierten humanen USSCs könnten neue Möglichkeiten in der Therapie von periodontalen Knochendefekten, traumatisch bedingten Knochenverlust, Zahnverlust und Kieferatrophien bieten.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	16.03.2011
Dateien geändert am:	16.03.2011
Promotionsantrag am:	13.09.2010
Datum der Promotion:	08.02.2011