Bioingenieure der Technischen Universität Delft haben gezeigt, dass Biomaterialien eine gewisse Krümmung aufweisen
In einer in der Zeitschrift Nature veröffentlichten StudieCommunications zeigten die Forscher, dass lebende Zellen die Geometrie des Raums, in dem sie sich befinden, "analysieren" und darauf reagieren. Je nach Grad der Krümmung kann die Oberfläche Zellen zur Gewebeneubildung anregen oder verhindern.
Einfluss der Oberflächenform auf das Zellwachstum. Animation: TU Delft
Forscher unterscheiden drei Arten von Oberflächen:eine "Kugel" mit einer konvexen Krümmung, ein "Sattel" mit einer konkaven Krümmung und eine flache Platte. Die Analyse zeigte, dass Zellen, die auf der konkaven Satteloberfläche platziert wurden, aktiver wachsen als auf den anderen beiden, im Gegenteil, die konvexe Oberfläche verlangsamt die Gewebebildung.
Um diesen Effekt in der Medizin anzuwendenDie Forscher schlagen vor, spezielle Stimulationskurven zu verwenden, die mit einem 3D-Drucker gedruckt wurden. Diese Oberflächen halten Zellen in einer optimalen Wachstumsposition und stimulieren die Reparatur von Organen und Geweben.
3D-Formen für die Zellwachstumsforschung. Bild: TU Delft
In einer Reihe von Experimenten, Forscherdemonstrierten, wie solche Biomaterialformen das Wachstum von Knochenzellen in einer Petrischale stimulieren. Durch die Manipulation der Geometrie der Oberflächen veränderten die Forscher die Tendenz der Zellen zu wachsen, sich zu teilen und Gewebe zu bilden. In zukünftigen Studien werden Bioingenieure die Technologie an lebenden Organismen testen.
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Titelbild: TU Delft