Fraunhofer-Projektzentrum für Stammzellprozesstechnik
Der Bedarf von optimierten Wachstumsoberflächen für Stammzellen erfährt eine immer größere Bedeutung sowohl im Bereich der Bioprozesstechnik, als auch im Tissue Engineering. Bei der Bioprozesstechnik werden für in-vitro-Arbeitsabläufe Oberflächen benötigt, die die physiko-chemischen Grenzfläche der nativen Umgebung besser abbilden können und somit einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Stammzellen ausüben können. Die Grenzfläche und deren Eigenschaften ist somit für die Zellinteraktion und damit auch für das Stammzell-'Schicksal' maßgeblich beteiligt.
Grenzflächen wie z.B. biomimetische der Wachstumsoberfläche von sog. Microcarrier mit hohem Oberfläche-zu-Volumen Verhältnis erlauben eine effiziente Expansion der Stammzellen für Anwendungen mit hohem Zellbedarf. Das Bioprinting ist beispielsweise eine der Anwendungen mit hohem Zellbedarf, die in zukünftigen Ansätzen des Tissue Engineering eine immer wichtigere Rolle einnehmen wird. Auch hier werden Formulierungen aus Biomaterialien und Proteinen als Biotinten mit Stammzellen kombiniert und im Druckprozess das 3D-Modell hergestellt.
Die AG Stammzell-Materialen fokussiert sich auf die biotechnologische Aufbereitung, Modifikation und Strukturgebung von Biomaterialien mit einem besonderen Schwerpunkt auf Alginat-basierte Hydrogele. Es werden gezielt eigenschaften modifiziert (Anbindung von Adhäsionsmolekülen) oder zusätzlich eingebracht (z.B. Steigerung der Leitfähigkeit), um eine optimale Zell-Material Interaktion zu erreichen.
Themenschwerpunkte
- Veredelung von Biomaterialien (chemische und physikalische Modifikation)
- Neuartige Kultivierungssysteme für Stammzellen (Bioreaktoren, beutelbasierte Systeme)
- Biotinten für Additive Herstellung (druckbare Formulierungen von gewebenspezifischen Biotinten)
- Analyse des zellulären Verhaltens auf Biomaterialien
- Materialanalytik (mechanische und chemische Charakterisierung)