Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Hydrogel Matrices und deren Anwendung in der Kultivierung von neuralen Stammzellen

Abstract

Durch die immer älterwerdende Bevölkerung steigt mit hohem Alter auch die Anzahl an Krankheiten, welche mit einem Verlust von Zellen verbunden sind. Die Verwendung von Stammzellen stellt eine Möglichkeit zur Regeneration der verlorenen Zellen dar. Die begrenzte Verfügbarkeit von Stammzellen mit fortschreitendem Alter macht eine Kultivierung dieser Stammzellen in vitro notwendig. Zur Kultivierung von Stammzellen eignen sich Hydrogele, welche mit ihren mechanischen Eigenschaften dem natürlichen Gewebe ähneln. Wegen ihrer vielfältigen Eigenschaften finden Hydrogele Anwendung in vielen Bereichen der Medizin, aber auch im alltäglichen Leben. Durch die Verwendung von vollsynthetischen Präpolymeren auf Basis von 4 Acryloylmorpholin und N,N` Bis(methacryloyl)cystamid durch die Vernetzung mit Poly(ethylenglykol)diacrylat wurden verschieden funktionalisierte Hydrogele hergestellt und das Verhalten von neuralen Stammzellen während der Kultivierung auf diesen Hydrogelen untersucht. Die Untersuchung von neuralen Stammzellen und Tumorzellen auf kationischen Hydrogelen zeigte eine Erhöhung der Adhäsion der Zellen in Abhängigkeit der kationischen Ladung. Zusätzlich war es für neurale Stammzellen möglich die Kombination von kationischen Gruppen mit dem Wachstumsfaktor FGF zu untersuchen und einen synergistischen Effekt zwischen diesen Komponenten nachzuweisen, wodurch die Adhäsion und Überlebensfähigkeit der Stammzellen enorm gesteigert wurde. Neben dem bereits beschriebenen Polymersystem wurde ebenfalls ein weiteres Polymersystem auf Basis von Thiolactonen entwickelt.