3D-Biointerfaces

Gewebe zeichnen sich durch eine dreidimensionale Organisation aus. Ihre wesentlichen Komponenten (verschiedene Zelltypen, Matrices sowie Flüssigkeiten) sind dabei biochemisch und mechanisch genau abgestimmt. Die Nachbildung möglichst adäquater Strukturen für Anwendungen im Disease Modeling und Tissue Engineering erfordert gewebeanaloge 3D-Strukturen.

Im iba werden hierfür zwei Strategien verfolgt:

  • Trägerlose 3D-Zellkulturmodelle
  • 3D-Scaffolds

Trägerlose 3D-Zellkulturmodelle wie beispielsweise Zellsphäroide, Organoide oder Biopsien werden im iba unter Verwendung verschiedener 3D-Zellkultivierungstechnologien insbesondere in der Tumorforschung eingesetzt.

3D-Scaffolds bieten die Möglichkeit, Zellen in einer dreidimensional mikrostrukturierten Umgebung kultivieren zu können. Sie dienen gleichermaßen als mechanischer Träger wie auch als bioaktives Gerüst. Durch verschiedene 3D-Drucktechnologien können im iba gewebeanaloge Biointerfaces erzeugt werden, deren mechanische Kennwerte in einem sehr weiten Bereich entsprechend dem medizinischen Zweck eingestellt werden können. Mit Hilfe bioaktiver Funktionalisierungen auf den Trägeroberflächen können zellstimulierende Effekte integriert werden.

Artifizielle 3D-Biointerfaces sind geeignet, um Effekte pathogener Veränderungen auf die Struktur, Integrität und Funktion von Gewebeverbänden sehr genau untersuchen zu können. Sie stellen die Basis sowohl für diagnostische wie auch therapeutische Anwendungen dar.