Neue Technologie zur Bildung neuer Zellen
Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sterben jedes Jahr über 320.000 Menschen an den Folgen schwerer Verbrennungen. Nach Ansicht von Experten könnten die meisten dieser Tode durch Operationen vermieden werden. Ein chirurgischer Eingriff kann jedoch kompliziert werden, wenn nicht ausreichen Haut übrig ist, die auf die am schlimmsten verbrannten Körperstellen der Opfer verpflanzt werden kann. Die neue Haut muss aus den eigenen Hautzellen des Patienten wachsen; ein langwieriger Prozess, der zu Dehydrierung und Infektionen führen kann. Wissenschaftler haben nun entdeckt, dass polymeres Material, das bekannt ist für sein breites Spektrum an Eigenschaften und in Plastik, Biopolymeren und Proteinen Verwendung findet, zur Züchtung und Vermehrung menschlicher Zellen verwendet werden kann; die Ergebnisse jedoch sind äußerst ineffizient. Im Rahmen des MODOPLEUV-Projekts haben nun Forscher aus Österreich, der Tschechischen Republik und Polen erfolgreich eine neue und dennoch einfache Methode zur Herstellung nanostrukturierter Materialien entwickelt, die die Entwicklung menschlicher Zellen vereinfachen könnten. MODPOLEUV wird von EUREKA unterstützt, einer europäischen Plattform für Forschung und Entwicklung (R&D). "Vor rund 10 Jahren entdeckten Wissenschaftler den wichtigen Einfluss von Nanostrukturen auf die Entwicklung einer Zelllinie", erklärte Professor Johannes Heitz von der Universität Linz und Koordinator von MODPOLEUV. "Dies war der Beginn eines völlig neuen wissenschaftlichen Gebiets, das irgendwo zwischen Medizin und Nanotechnologie liegt." Die technische Militäruniversität in Warschau, Polen, leitete die Entwicklung der neuen Laser-Brand-Technologie namens EUV (extrem ultraviolett), mit der nanostrukturierte Polymer-Oberflächen geschaffen werden sollen. REFLEX aus der Tschechischen Republik entwickelte einen Spiegel, der einen Strahl aus EUV-Licht formt, der auf eine Oberfläche geworfen wird und mithilfe dessen neue polymere Materialien geschaffen werden können. Dank dieser innovativen Technik können Forscher ein sehr hohes Maß an Präzision von 10 bis 20 Nanometern garantieren. Die höchste von traditionellen Techniken erreichte Präzision beträgt 100 Nanometer. "Eine der neusten Theorien auf dem Gebiet des Zellwachstums ist, dass je kleiner die Struktur ist, desto mehr Möglichkeiten zur Manipulation der Zellen gibt es", erklärt Professor Heitz. Ein weiterer Vorteil der EUV-Technik ist, dass die Struktur des Materials konserviert wird. Konventionelle Methoden bieten all diese Aspekte nicht. Laut Professor Henryk Fiederowicz von der technischen Militäruniversität ist "eine regelmäßige Struktur von wesentlicher Bedeutung, wenn das Material für das Heranzüchten menschlicher Zellen verwendet werden soll". Hierbei sei angemerkt, dass durch EUV generierte Nanostrukturen das Verhalten organischer Zellen beeinflussen können. Nach Ansicht des Teams kann das Wachstum anderer Zellarten je nach Art der verwendeten Polymeroberfläche verbessert und verstärkt werden. Welches Material für das Wachstum menschlicher Stammzellen verwendet wird ist entscheidend dafür, wie sich Zellen in einen anderen menschlichen Zelltyp verwandeln. "Durch die Verwendung des einen oder eines anderen polymeren Materials können wir unterschiedliche Arten von Muskel, Nerven und Zellen für das menschliche Herz, Knochen oder jeden anderen Teil des menschlichen Körpers züchten", so Professor Heitz. Nach Ansicht der Partner kann diese neue Technik in vielen unterschiedlichen Bereichen angewendet werden, u.a. in der Biotechnologie, der Mikroelektronik und der integrierten Optik. Zwar ist die zellzüchtende Technologie noch in der Testphase, das Team bezeichnet die bisherigen Ergebnisse jedoch als "sehr vielversprechend".Weitere Informationen unter: Universität Linz: http://www.jku.at/content(öffnet in neuem Fenster) EUREKA: http://www.eurekanetwork.org/(öffnet in neuem Fenster)
Länder
Österreich, Tschechien, Polen