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Einleitung
Auch die Einlagerung von Wachstumsfaktoren wie Zytokinen und Angionese-Faktoren zur
Beeinflussung der Signalübertragung und Zelldifferenzierung ist eine Möglichkeit, die
Zellattraktivität zu steuern. [10] Die Freisetzung solcher Wachstumsfaktoren aus einem
Hydrogel spielt vor allem in der therapeutischen Anwendung eine große Rolle. Zur Neo-
Vaskularisierung kann VEGF (vascular endothelial growth factor) aus PGA (Polyglycolid)
freigesetzt werden, zur Knochenregeneration werden TGF (transforming growth factor) in
PLGA-PEG (Polylactid-co-glycolid-Polyethylenglycol) eingesetzt und zur Wundheilung nutzt
man die Freisetzung von FGF (fibroblast growth factor) aus Zellulose-Gelen. [32]
Grundsätzlich muss zwischen der Einbettung von Proteinen in einem Hydrogel und der
Immobilisierung von Peptiden auf einem Hydrogel unterschieden werden. Während die
relativ großen Proteine im Netz des Hydrogels recht unkompliziert eingebettet werden
können, müssen die verhältnismäßig kleinen Peptide kovalent an das Polymer angebunden
werden, um nicht durch das Hydrogel-Netzwerk zu rutschen. Beide Möglichkeiten sind für
unterschiedliche Fragestellungen denkbar. Problematisch kann bei der Einbettung der
Proteine ein unerwünschtes Ausdiffundieren sein, ist aber gerade diese Freisetzung
erwünscht, so muss bei kovalent gebundenen Peptiden die enzymatische Freisetzung aus
dem Hydrogel gewährleistet sein.
1.2.5 Hydrogele auf Basis der Hyaluronsäure
Zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Oberfläche-Extrazellulärmatrix-Zelle
bietet sich als natürlich vorkommendes Polysaccharid die Hyaluronsäure (kurz: Hyal) an, die
auch Hyaluronan genannt wird. Sie gehört zur Gruppe der Glykosaminoglykane, ist einer der
Hauptbestandteile der ECM und wird ständig im Körper metabolisch entfernt und erneuert.
Aufgrund ihrer physikochemischen Eigenschaften [33] wie Viskoelastizität, Transparenz und
ihrer hohen Wasseraufnahmekapazität eignet sich die Hyaluronsäure hervorragend als so
genanntes biokompatibles Material zur Herstellung neuartiger, bioartifizieller
Gewebestrukturen. In den Abbildungen 1-4 sind das trockene Hyal-Pulver und die
hochviskose Hyal-Lösung nach Wasseraufnahme abgebildet.
(a)
(b)
Abbildungen 1-4: Hyaluronsäure als trockenes weißes Pulver (a) (Wuhan Yuancheng
Chemical Ltd) bildet in Wasser eine hochviskose Lösung (b) (Fidia Advanced
Biopolymers Srl)
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