Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zellen lesen wie gedruckt

21.07.2009
Chinesisch-deutsches Materialforscherteam "druckt" Grundlage für neue Blutgefäße mit einem Ink-Jet-Printer

Wenn das Bein kalt ist oder schmerzt, es im Ohr rauscht oder in der Brust sticht - all das können Zeichen für eine mangelnde Durchblutung sein. Ursache dieser Durchblutungsstörungen sind häufig geschädigte Blutgefäße (Aterien, Venen), z. B. durch Rauchen, Verkalkung oder sonstige Ablagerungen in den Gefäßen.

Um Linderung zu verschaffen, hilft manchmal nur die Operation, bei der dem Patienten ein künstliches Blutgefäß aus den Kunststoffen Polyester oder Teflon eingesetzt wird.

Bei der Implantation der künstlichen Blutgefäße kann es aber zu Problemen kommen. So können sich Blutgerinnsel (Thromben) auf der Gefäßwand bilden, die gefährlich werden können, wenn diese anfangen, im Körper zu wandern. Die Ursache für diese Blutgerinnselbildung sind Unterschiede in Struktur und Eigenschaften zwischen dem künstlichen Material des Blutgefäßersatzes und den Blutbestandteilen. Bluteiweiße scheiden sich an dieser Grenzfläche (Biointerface) auf dem künstlichen Material ab und tragen zur Blutgerinnselbildung bei. Darum sind natürliche Blutgefäße innen mit einer Zellschicht, dem sogenannten Endothel ausgekleidet, das sich perfekt mit dem Blut verträgt. Die Endothelzellen ordnen sich in der Richtung des strömenden Blutes an und tragen dadurch wesentlich zu den hervorragenden Fließeigenschaften des Blutes in natürlichen Blutgefäßen bei.

Einem chinesisch-deutschen Team von Materialwissenschaftlern um Prof. Kaiyong Cai von der Chongqing University und Prof. Klaus D. Jandt vom Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es nun gelungen, gerichtetes Endothel auf einer Materialoberfläche zu erzeugen. Darüber berichtet die internationale Zeitschrift "Colloids and Surfaces B: Biointerfaces" jetzt online und im September in der gedruckten Ausgabe.

Die Methode zur Erzeugung des Endothels ist verblüffend einfach und wurde erstmals eingesetzt. Mit einem Tintenstrahldrucker (Ink-Jet-Printer), wie er in vielen Büros und Haushalten steht, druckte das Team das Biopolymer Laminin auf eine Materialoberfläche. Laminin ist ein sogenanntes Glykoprotein und wichtiger natürlicher Bestandteil der extrazellulären Matrix (ECM), einer Art Zellleim, der das menschliche Gewebe zusammenhält. Der Trick dabei: über eine gewisse Strecke auf der Materialoberfläche wird die Lamininschicht immer dünner und schwächer gedruckt, ähnlich einem Übergang von Schwarz nach Weiß beim Druck mit herkömmlicher schwarzer Tinte auf weißem Papier. In diesem Bereich der Materialoberfläche, dem sogenannten Gradienten, richten sich die Endothelzellen gleichmäßig in eine Richtung aus - ganz so wie in natürlichen Blutgefäßen. Die Endothelzellen lesen gleichsam die gedruckte Struktur und richten sich danach. In den Bereichen mit mehr Laminin wuchsen auch mehr Endothelzellen. "Diese faszinierenden Ergebnisse machen es uns nicht nur einfacher zu verstehen, auf welche Reize und Stoffe Zellen positiv reagieren, sondern legen vielleicht auch die Grundlage für eine neue Generation von Blutgefäßersatz, der verträglicher und langlebiger ist", erklärt der Jenaer Materialwissenschaftler Prof. Dr. Klaus D. Jandt die Bedeutung dieser Arbeit.

Der Originalbeitrag ist zu finden unter:
Kaiyong Cai, Haide Donga, Chong Chena, Li Yanga, Klaus D. Jandt, Linhong Deng, Inkjet printing of laminin gradient to investigate endothelial cellular alignment, in: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (2009) doi:10.1016/j.colsurfb.2009.04.008
Kontakt:
Prof. Dr. Klaus D. Jandt
Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie der Universität Jena
Löbdergraben 32, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947730
E-Mail: k.jandt[at]uni-jena.de

Katrin Czerwinka | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Robuste Computer für's Auto

26.07.2017 | Seminare Workshops

Läuft wie am Schnürchen!

26.07.2017 | Seminare Workshops

Leicht ist manchmal ganz schön schwer!

26.07.2017 | Seminare Workshops