Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung
 Universitätsmedizin Leipzig

EYECULTURE: Organotypische Langzeitkultivierung von adultem Augengewebe zur Erforschung von Krankheiten und Wirkstoffen in vitro

EYECULTURE ist eine interdisziplinäre Kooperation, die das Wissen aus den Bereichen der Physik, der Materialforschung und der Netzhautforschung vereinigt, um eine neue Methode zur Langzeitkultivierung von Retinaexplantaten zu etablieren und zu erforschen.

Bisher gelang es Langzeitkultivierungen von juvenilen Retinae erfolgreich zu etablieren. Die Langzeitkultivierung adulter ausdifferenzierter Netzhaut bürgt jedoch oftmals Probleme bezüglich der optimalen Gas- und Nährstoffversorgung des Gewebes, so dass dessen Kultivierung über mehrere Tage bis Wochen meist nicht ohne histomorphologische Veränderungen und Zellsterben einhergeht.

Kultureinsätze aus regelmäßig angeordneten Titandioxid Nanoröhrchen, auf denen die Retinaexplantate adhärieren, könnten nun eine Möglichkeit darstellen, das adulte Gewebe langfristig zu kultivieren. Die Nanoröhrchen werden durch ein elektrochemisches Ätzverfahren hergestellt und können in ihrer Geometrie (Röhrendurchmesser, Wanddicke, Oberflächenrauigkeit) den Bedürfnissen des Gewebes angepasst werden. Durch die hydrophilen Eigenschaften der Nanoröhrchen kann zusätzlich die Versorgung des Gewebes mit einem Nährmedium bei gleichzeitigem O2- und CO2 Gasaustausch ermöglich werden. Adulte und ausdifferenzierte Retina kann auf diese Weise unter kontrollierten und gleichbleibenden Bedingungen in vitro kultiviert werden. Dies bildet die Grundlage, um den Einfluss externer Stimuli über einen längeren Zeitraum zu untersuchen. So können die physikalischen Eigenschaften und Veränderungen des Gewebes bei biomechanischer Manipulation oder Wirkstoffgabe (Wirkstoffscreening) studiert werden.  Einen entscheidenden Beitrag liefert dieses Wissen zum Verständnis, welche Kräfte und Belastungen auf die Retina wirken, zum Beispiel im Fall von pathologisch-fortschreitender Myopie, Veränderungen des Augeninnendrucks (Glaukom), Netzhautablösungen und proliferativen Retinopathien.

Ein weiteres Ziel von EYECULTURE ist es, einen Beitrag zur Umsetzung des 3R Prinzips (Replace, Reduce, Refine) zu leisten und die Anzahl verwendeter Versuchstiere zu reduzieren.

Aus diesem Grund werden bei der Etablierung der Langzeitkultivierung Retinae aus Schweineaugen verwendet, die als Schlachtabfall in Schlachthöfen anfallen. Aus Gründen der Nachhaltigkeit und Kostensenkung werden ebenfalls Verfahren erforscht, die die Reinigung und Wiederverwendung der Nanoröhrchen ermöglichen.

  Nano Plus Symbol

Durch ein elektrochemisches Ätzverfahren entstehen Nanoröhrchen, deren Geometrie (Wanddicke, Röhrendurchmesser, Rauigkeit) an das Gewebe angepasst werden kann.

Retinaexplantate Plus Symbol  

Retinaexplantate können auf den Nanoröhrchen kultiviert werden und werden durch deren hydrophile Eigenschaften mit Kulturmedium versorgt.

Arbeitsgruppe



Kooperationspartner



Förderung

 
Letzte Änderung: 19.04.2017, 10:43 Uhr
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