Nachbildung der Blutstammzellnische durch Kombination neuester mikrobiologischer-medizinischer und biochemischer Erkenntnisse zusammen mit der freien multiskaligen Gestaltung von Mikro- und Nanotexturen mit Hilfe von Polymer-Strukturierungsmethoden
Ein ungelöstes Problem in der biomedizinischen Forschung ist die Nachbildung der so genannten hämatopoetischen Stammzellnische (Knochenmarksnische). In diesen Nischen befinden sich hämatopoetische Stammzellen (HSC), die die Fähigkeit besitzen, sich selbst zu erneuern und damit ein Leben lang ihre eigene Anzahl konstant zu halten. Es konnte gezeigt werden, dass die Strukturierung der Knochenmarksnische (geometrische Umgebung) eine wesentliche Rolle in der Konservierung der Stammzelleigenschaften spielt. In Zellkulturen können HSCs zwar über Wochen kultiviert werden, sie differenzieren jedoch in unterschiedliche Zelltypen, welche für eine Transplantation (Stammzelltherapie) wertlos sind.
Das Ziel des Vorhabens ist es daher, die Umgebungsbedingungen für eine Vermehrung unreifer HSCs mit ihrer Fähigkeit zur ständigen Neugenerierung zu validieren. In der Findungsphase ist dies bereits in kleinerem Maßstab gelungen. Durch die Kombination biochemischer Aspekte und geometrischer Nanostrukturierung, die zur Konservierung der Stammzelleigenschaften beitragen, soll die Vermehrung unreifer HSCs in einer Plattform etabliert werden, sodass eine klinische Anwendung ermöglicht wird. Schwerpunkte der Arbeiten der Technischen Universität Ilmenau sind das Systemdesign sowie die Konzeption der Expansionsplattform.