Nanotechnologische Methoden zur Erforschung der Zelldifferenzierung
An Zellkulturen biologische Prozesse zu untersuchen, ist keine neue Erfindung. Wie die Zelldifferenzierung abläuft, d.h. wie sich aus so genannten Vorläuferzellen funktionelle Augen-, Hirn- oder Knochenmarkzellen entwickeln, wurde bereits hinreichend erforscht. Mit den jüngsten nanotechnologischen Fortschritten bieten sich nun aber ganz neue Möglichkeiten und Methoden, um diese Differenzierungsprozesse gezielt zu steuern und zu analysieren. Unterstützt durch das Projekt CellPROM (Cell Programming by Nanoscaled Devices) sehen europäische Forscher den Schwerpunkt auf der Generierung spezifischer, nanostrukturierter Oberflächen, welche eine Differenzierung von Zellen nach Kontakt gewährleisten sollen, sowie der In-vitro-Analyse dieser Differenzierungsprozesse. Die Untersuchungen erfolgten an drei verschiedenen Tiermodellen und humanen adulten Stammzellen: an murinen embryonalen Stammzellen (MESZ) und Knochenmarksvorläuferzellen (MBMPC) sowie an adulten Pankreas- und glandulären Stammzellen (PSLC). Ziel des Projekts war die Entwicklung von Verfahren und technischen Voraussetzungen zur Herstellung so genannter NanoScapes, d.h. maßgeschneiderter molekularer Umgebungen. Die Technologie ermöglicht erstmals die Programmierung von Zellen im industriellen Maßstab, um daran die zelluläre Differenzierung zu erforschen. CELLPROM kann bereits signifikante Fortschritte bei der Entwicklung nanostrukturierter Oberflächen vorweisen. Weitere Forschungen sollen nun bahnbrechende neue Erkenntnisse zur Zelldifferenzierung liefern und die Entwicklung molekularer und zellulärer Therapien für eine Vielzahl von Erkrankungen voranbringen.
