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Jürschick, Johannes –

Jürschick, Johannes – Chemotaxis in µ-Slides mit 3-dimensionalen Gelmatrizes 4.2.1.3. Chemotaxis in synthetischen Gelmatrizes Durch Matrix-Metalloproteasen (MMP) auf ihrer Oberfläche sind HT-1080 Zellen fähig, sich durch vernetzte Strukturen mit definierten Verbindungsmolekülen zu schneiden, deren Maschenweite ansonsten zu klein für eine Bewegung der Zelle durch das Gel wäre. Vor diesem Hintergrund sollen im Folgenden kurz die Migrationseigenschaften dieser Zellen durch hochvernetzte Hydrogele getestet werden, deren gute optische Eigenschaften eine Qualitätsverbesserung mikroskopischer Aufnahmen versprechen. In Anbetracht der Parameter-Entkopplung kann eine Zusammensetzung der Matrix aus komplett synthetischen Materialen mit bekannten Mengenangaben auch helfen, die Abhängigkeit der Zellmigration von einzelnen Matrixparametern besser zu verstehen. Getestet wurden zwei kommerziell erhältliche Hydrogele unterschiedlicher Hersteller, deren Zusammensetzung und Eigenschaften, soweit bekannt, in Punkt 3.4.2.beschrieben sind. Als Chemoattraktant wurde in allen Fällen 10% FCS in DMEM verwendet. Zum Einfüllen der Chemoattraktant-Lösung wurden in allen Fällen die unter Punkt 3.5.2. auf Seite 33 beschriebene Slow method verwendet. 3D-Matrix der Firma Qgel Wie unter Punkt 3.4.2. auf Seite 29 beschrieben, wurden 3x10 6 HT-1080 Zellen der Qgel 3D- Matrix hinzugefügt und in die Mittelkanäle von Chemotaxis 3D-Slides gefüllt. Das Aushärten der Gelmatrix nahm etwa 10 Minuten in Anspruch. Die Zusammensetzung des Gels war größtenteils vom Hersteller vorgegeben. Getestet wurden die Varianten mit und ohne RGD- Peptid in der höchst möglichen Verdünnung. 4. Ergebnisse 55

Jürschick, Johannes – Chemotaxis in µ-Slides mit 3-dimensionalen Gelmatrizes Abbildung 30 zeigt Zellen im Qgel Hydrogel im Vergleich zu einer 1,5mg/ml Collagen I Matrix. Abbildung 30: Vergleich der Morphologie von HT-1080 Zellen in (A) einem Hydrogel der Firma Qgel und (B) einem Collagen I Gel. In der Aufnahme des Hydrogels sind keine Fasern zu erkennen und der Hintergrund erscheint einheitlicher. Die Zellen im Hydrogel zeigen eine rundlichere Morphologie und bilden deutlich weniger beziehungsweise kürzere Fortsätze aus. Die Zellen migrieren durch das Hydrogel, zeigen aber keine Vorzugsrichtung in Reaktion auf einen Lockstoffgradienten wie nachfolgende Wertetabelle zeigt. Chemoattraktant p-Value ǁ(x)-FMI ⊥(y)-FMI Directness Velocity [µm/min] Tracks 10% FCS 0.5738 -0.060 0.019 0.2936 0.429 29 40 % FCS 0.2258 0.058 0.024 0.1617 0.486 26 Tabelle 2: Migrationsparameter von HT-1080 Zellen in Qgel. Alle gezeigten Parameter deuten darauf hin, dass die Bewegung der Zellen nicht chemotaktisch erfolgt. Die Geschwindigkeit der Zellen entspricht mit einem mittleren Wert von 27.45 µm/h in etwa der Geschwindigkeit, die bei der Migration durch Collagen-Matrizes erreicht werden konnte. Es war mit der zur Verfügung stehenden Menge der Gelmatrix jedoch nicht möglich, genug Versuche durchzuführen, um Zellen in diesem Gel zur gerichteten Migration zu bringen. 4. Ergebnisse 56

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