Implantate ersetzen vorübergehend oder dauerhaft Gewebe, das beschädigt oder in seiner Funktion beeinträchtigt ist. Unverträglichkeiten gegenüber bestimmten Implantatmaterialien können lokale Entzündungsreaktionen hervorrufen. Diese beruhen auf zelltypspezifischen Signalwegen und können chronische Fremdkörperreaktionen auslösen, die durch Abbauprodukte der Materialien zusätzlich verstärkt werden.
Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Graduiertenkolleg 2901 SYLOBIO untersucht in diesem Zusammenhang lokale und systemische Reaktionen auf Implantatmaterialien. Ziel ist es, mithilfe eines multidisziplinären Ansatzes die komplexen Entzündungsprozesse und patientenspezifischen Unterschiede in der Gewebereaktion umfassend zu erfassen.

Metallabrieb und Korrosionsprodukte können zelluläre Prozesse deutlich beeinflussen. Bestimmte Metallionen, etwa Kobalt (Co²⁺), aktivieren den Hypoxie‑induzierbaren Faktor HIF‑1α, der Stoffwechsel, Gefäßneubildung und Zelldifferenzierung beeinflusst. Gleichzeitig können Korrosionsprodukte oxidativen Stress auslösen und dadurch Entzündungsreaktionen verstärken.
Das Projekt untersucht, wie humane mesenchymale Stamm‑/Stromazellen und Endothelzellen auf solche metallischen Komponenten reagieren. Im Fokus stehen Veränderungen des Differenzierungsstatus, der Expression von Toll‑like‑Rezeptoren und der Freisetzung extrazellulärer Vesikel.
In Kokulturen wird zudem analysiert, wie Metallabrieb das Zusammenspiel beider Zelltypen und ihr Gefäßneubildungspotenzial beeinflusst. Ziel ist es, besser zu verstehen, wie metallische Komponenten Regeneration und Immunreaktionen in einem entzündlichen Umfeld steuern.

Förderung des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Mecklenburg-Vorpommern zusammen mit der Europäischen Union (EFRE-Projekt)

Projektbeschreibung:

Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung eines Geräts für die kombinierte Vibrations- und Wasserstrahl-assistierte Liposuktion. Ziel ist es, Vibration und Wasserstrahl simultan oder separat zu nutzen. Ein weiterer Aspekt ist die Entwicklung eines 3D-gedruckten Trainingsmodells für die Schulung von Ärzten, um ihnen eine sichere Anwendung dieser Technik zu ermöglichen. Zudem untersucht das Projekt die Fluidmechanik des Wasserstrahls, die Scherkräfte auf das Fettgewebe sowie die Vibration und Schallemission des Geräts.

Ziel des Teilprojektes am Institut für Zellbiologie:

Stammzellen des Fettgewebes können vergleichsweise einfach durch Liposuktion gewonnen werden und haben eine große Proliferationskapazität, ein mesenchymales Differenzierungspotential und besitzen immunomodulatorische Eigenschaften. Diese Eigenschaften machen sie für eine Vielzahl zelltherapeutischer Anwendungen geeignet. Die Gewinnung von Fettgewebe durch Liposuktion führt unweigerlich zur Ausübung mechanischer Kräfte auf das Gewebe bzw. die Zellen. Dabei treten sowohl Druckbelastungen als auch Scherkräfte auf. Folglich liegt im Projekt ein wichtiger Fokus auf der Optimierung des Vibrations- und Wasserstrahl-assistierten Lipsuktionsverfahren, um das regenerative Potenzial von Fettgewebe zu erforschen, insbesondere der darin enthaltenen Stammzellen. Die Untersuchungen berücksichtigen dabei geschlechtsspezifische Unterschiede und bewerten verschiedene Parameter wie die Viabilität, die Migrations-, die Differenzierungsfähigkeit, die Freisetzung von Wachstumsfaktoren und Mikrovesikeln.