Abstract (deu)
Ziel dieser Arbeit war es, die Fähigkeiten von Osteoblasten und Osteoklasten für die Anwendung im Bereich des Tissue Engineerings genauer zu untersuchen. Neben der Frage, ob diese Zellen in der Lage sind, mit knochenähnlichen Ersatzmaterialien Kontakt aufzunehmen, zu proliferieren und sich zu vermehren, haben wir auch versucht, zu analysieren, ob sie bei bestimmten Bedingungen in der Lage seien, an dem ihnen angebotenen Substrat zu adhärieren und Fokalkontakte auszubilden. Dabei wurde ß-TCP, ein wichtiges, bereits in Verwendung befindliches Biomaterial, untersucht. Als Kontrollgruppen wurden Knochenplättchen und Glasoberflächen verwendet. Osteoblasten und Osteoklasten wurden kultiviert, fixiert und mit Fluoreszenzfarbstoffen wie Alexa Fluor Phalloidin, DAPI und fluoreszenz-markierten Antikörpern wie Anti-maus Paxillin/FAK/Integrin-α2/Integrin-β1 markiert. Die ß-TCP Probekörper wurden gepresst und bei unterschiedlichen Temperaturen gesintert, um unterschiedliche Oberflächenbedingungen für die Zellen zu schaffen.
Die Ergebnisse zeigten, dass nicht alle Zellen gleich gut auf den ihnen angebotenen Oberflächenprofilen des β-TCP wuchsen. Mikro-, und Makroporosität spielen eine entscheidende Rolle beim Wachstum von Zellen. So konnte gezeigt werden, dass sowohl Osteoblasten als auch Osteoklasten an porösen ß-TCP Oberflächen stärker proliferierten und adhärierten als auf glatten Arealen. ß-TCP discs, welche bei Temperaturen zwischen 1100°C und 1150°C gesintert wurden, weisen, auch nach Erzielung des Oberflächenprofils mittels AFM, deutlich größere Ähnlichkeit mit dem Knochengerüst auf als jene bei höher gesinterten Temperaturen über 1200°C. Dies belegen nicht nur die dichten Zellansammlungen an den ß-TCP discs im makroporösen Bereich, sondern auch die durch das AFM eruierten Porendurchmesser von >50μm, welche nahe an jene Poren im Knochen heranreichen. Weiters bilden Osteoblasten und Osteoklasten Fokalkontakte, über welche sie in weiterer Folge mit der entsprechenden Oberfläche reagieren, eher an rauen porösen Oberflächen aus als an glatten. Diese Ergebnisse sind wesentlich für die Herstellung von Biomaterialien.