Untersuchungen zum Effekt superparamagnetischer Eisenoxid-Nanopartikel auf Kaninchen-Stimmlippenfibroblasten als Voraussetzung für magnetic tissue engineering

Hintergrund: Magnetic tissue engineering ist eine Sonderform des tissue engineering. Superparamagnetische Eisenoxid-Nanopartikel (superparamagnetic iron oxide nanoparticles, SPION) werden von Zellen aufgenommen. Auf diese Weise können die Zellen über ein Magnetfeld beeinflusst werden. Dieses Verfahren benötigt keine Gerüststrukturen, sog. scaffolds, und könnte daher für die Konstruktion eines Stimmlippentransplantats besonders geeignet sein.Material und Methoden: Stimmlippenfibroblasten (vocal fold fibroblasts, VFF) wurden aus der lamina propria von post mortem entnommenen Kaninchen-Kehlköpfen isoliert und in vitro kultiviert. In der Zellkultur wurden Adhäsion, Migration und Spreading analysiert. Zudem wurde die Fähigkeit der Zellen, eine dreidimensionale Struktur, sog. Sphäroide, zu bilden, überprüft.Ergebnisse: In den durchgeführten Experimenten ergab sich ein konzentrationsabhängiger Effekt der SPION auf die VFF. Bis zu einer Konzentration von 60 µg/cm2 zeigten sich keine signifikanten Einschränkungen der untersuchten Zellfunktionen. Zudem konnte die Fähigkeit der VFF zur Bildung von Sphäroiden bestätigt werden.Diskussion: Die untersuchten Funktionen und Verhaltensweisen der Zellen stellen Eigenschaften dar, welche für das tissue engineering von grundlegender Bedeutung sind. Ohne entsprechende Fähigkeiten wäre die Herstellung einer dreidimensionalen Zellkultur mithilfe von SPION nicht möglich.Fazit: Schritt für Schritt werden die Voraussetzungen für die Entwicklung eines Stimmlippentransplantats mittels magnetic tissue engineering geschaffen.Unterstützt durch: Deutsche Krebshilfe (Nr. 111332)