3D-Biointerfaces

Gewebe zeichnen sich durch eine dreidimensionale Organisation aus. Sie bestehen aus Gewebsflüssigkeit und verschiedenen Zelltypen einschließlich ihrer extrazellulären Matrix. Sie sind biochemisch und mechanisch genau aufeinander abgestimmt. Das ist wichtig bei der Nachbildung gewebeanaloger 3D-Strukturen, um diese als sogenannte 3D-Biointerfaces möglichst adäquat im Disease Modeling und Tissue Engineering anwenden zu können.

Das iba verfolgt hierfür zwei Strategien:

  • Trägerlose 3D-Zellkulturmodelle
  • 3D-Scaffolds

Trägerlose 3D-Zellkulturmodelle (z.B. multizelluläre Tumorsphäroide, Organoide oder Biopsiematerial) werden im iba besonders in der Tumorforschung eingesetzt. Dafür werden verschiedene 3D-Zellkultivierungstechnologien verwendet

3D-Scaffolds ermöglichen es, Zellen in einer dreidimensional mikrostrukturierten Umgebung kultivieren zu können. Sie dienen als mechanischer Träger und als bioaktives Gerüst. Durch verschiedene 3D-Drucktechnologien werden im iba gewebeanaloge Biointerfaces erzeugt, deren mechanische Kennwerte flexibel eingestellt werden können – dem jeweiligen medizinischen Zweck entsprechend. Mit Hilfe bioaktiver Grenzflächenfunktionalisierungen auf den Trägeroberflächen können zellstimulierende Effekte integriert werden.

Mit artifiziellen 3D-Biointerfaces lassen sich Effekte pathogener Veränderungen auf die Struktur, Integrität und Funktion von Gewebeverbänden sehr genau untersuchen. Sie stellen damit die Basis für diagnostische und therapeutische Anwendungen dar.