Multiparametrische Bestimmung der Differenzierung humaner osteoblastärer Zellen in vitro

Abstract

Es besteht ein hoher Bedarf an Materialien für die rekonstruktive Chirurgie im Kopf-Hals-Bereich. Dem steht eine überschaubare Anzahl kompatibler Werkstoffe gegenüber. Die bislang verwendeten Materialien sind teuer, aufwendig herzustellen oder nicht immer ausreichend biokompatibel. Das optimale Verfahren wäre eine autologe Knochentransplantation. Aber auch hier steht meist zu wenig und nicht adäquat geformtes Material zur Verfügung, so dass nach Entnahme des Materials zunächst eine Vermehrung in vivo oder in vitro zielführend wäre. <br /> Für das Verständnis und die Steuerung von in-vitro Prozessen bei der Vermehrung von Knochengewebe sind entscheidende Fragen nicht geklärt. Es ist bislang nicht gelungen, autologe Knochentransplantate mit stabiler Funktion in vitro zu züchten. <br /> Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Analyseverfahren zu entwickeln, um Knochen­differenzierungsprozesse und deren Steuerbarkeit in vitro besser zu verstehen. Dazu verwendeten wir Knochenvorläuferzellen aus dem Nasenknochen, die wir in vitro vermehrten und auf spezielle Objektträger, sog. Chamber slides züchteten. Anschließend wurden diese mit drei unterschiedlichen Fluoreszenzmarkern inkubiert, um knochenspezifische Proteine und DNA nachzuweisen. <br /> Die Arbeit belegt, dass eine Zucht von Zellen, die knochenspezifische Proteine exprimieren, auf Chamber slides möglich ist und die Zellen mit mindestens drei verschiedenen Fluoreszenzfarbstoffen gleichzeitig inkubiert werden können. Außerdem wurde nachgewiesen, dass eine simultane Messung dieser drei Markersubstanzen mit dem Laser Scanning Cytometer (LSC) möglich ist. Die Messergebnisse lassen Rückschlüsse auf Lage, Menge und Differenzierungsstatus der Zellen zu. <br /> Das geschilderte Analyseverfahren kann somit eine Beurteilung der Knochenzucht und -differenzierung in vitro erleichtern.