Ist eine für alle Dokumenttypen verwendbare Vorlage - Fachbereich ...

Einleitung
Zur Bindung von Zellen an die Bestandteile der ECM werden die Adhäsionsproteine benötigt.
Diese binden an so genannte Integrine, das sind in der Zellmembran lokalisierte
Adhäsionsmoleküle und Signaltransduktoren. Die bekannteste Sequenz zur Erkennung
durch die Integrine zur Zellbindung ist das Tripeptid Arginin-Glycin-Asparaginsäure (RGD).
[4, 5] Die RGD-Sequenz kommt vor allem in den Proteinen Fibronetkin und Vitronektin vor,
die eine wichtige Rolle bei der Zellmigration und -adhäsion spielen.
1.2.2 Künstliche Gewebestrukturen aus Polymeren
Das Feld zur Erforschung biologischer Oberflächen ist stark interdisziplinär geprägt. So
erfordert die Entwicklung medizinischer Implantate, neuer Biosensoren und Biochips zur
Diagnose sowie photosynthetischer und biomimetrischer Materialien Kenntnisse auf dem
Gebiet der Zellbiologie und Materialwissenschaften, insbesondere der
Oberflächenmodifikationstechniken. [6] Bei der Entwicklung so genannter funktionaler
Biomaterialien spielen topographische Effekte, die chemische Gestaltung und die
dynamischen Eigenschaften des biokompatiblen Systems eine wichtige Rolle. [7] Die
traditionelle zweidimensionale Zellkultur kann jedoch nur einen kleinen Einblick in die
komplexen und dynamischen Vorgänge im Körper bieten, sodass die Herstellung von in vitro
3D-Modellen zur Beobachtung zellulärer Wechselwirkungen auf dem Gebiet des Tissue
Engineering eine große Herausforderung darstellt. [8] Abbildung 1-2 stellt Zellen dar, die in
die ECM eingebettet sind. Die angemerkten Eigenschaften der ECM beeinflussen das
Verhalten der Zellen.
Abbildung 1-2: Schematische Darstellung der Umgebung einer Zelle: Die mechanischen
Eigenschaften der ECM werden von Collagen-Fasern (Vernetzungsgrad,
Porengröße, Faserstärke) und von Proteoglykanen (PG) (Wassergehalt,
Proteinbindung) bestimmt [8]
Zur Erzeugung von Mikroumgebungen, die eine dreidimensionale Zellkultivierung
ermöglichen, werden in der Literatur verschiedene Ansätze verfolgt. [9] Diese
berücksichtigen primär das Strukturdesign, wobei je nach Anwendungen der Substrate im
3