3D-Zellkulturmodelle

Gewebe zeichnen sich durch eine dreidimensionale Organisation aus. Für die Funktion von Geweben ist die Kommunikation zwischen verschiedenen Zellen in einer dreidimensionalen Umgebung essentiell. Die Nachbildung möglichst adäquater Strukturen im Disease Modeling und Tissue Engineering erfordert gewebeanaloge 3D-Strukturen.

Im iba werden hierfür zwei Strategien verfolgt:

3D-Scaffolds bieten die Möglichkeit, Zellen in einer artifiziellen dreidimensional mikrostrukturierten Umgebung kultivieren zu können.

Trägerlose 3D-Zellkulturmodelle sind üblicherweise als Zellsphäroide konzipiert. Darüber hinaus werden aber auch Biopsien in Form von ex vivo-Modellen verwendet. Um mit 3D-Zellkulturmodellen arbeiten zu können, werden im iba mit Hilfe geeigneter Techniken verschiedene Zelltypen kultiviert, die einen dreidimensionalen Zellverband bilden. Innerhalb dieser 3D-Zellkulturmodelle existieren analog zu natürlichen Geweben Interaktionen zwischen den Zellen, die einem funktionalen Mikrogewebe/Mikroorgan (Organoid) entsprechen. Sie werden insbesondere in der Tumorforschung eingesetzt, um therapeutische Effekte von Wirkstoffen als auch diagnostische Fragestellungen anhand eines tumoranalogen Modells im Labor schnell, kosteneffizient, mit “High-Throughput“- (Tropfen- und Microplate-basierte Technologien) und „High-Content“-Verfahren (Zellanalytik, Kultivierungen mit Perfusionstechnologien) untersuchen zu können.