Forschung und Ergebnisse
Analyse der Zelleffekte Ihrer Produkte
Wir führen die Untersuchungen sowohl mit etablierten Zelllinien verschiedener Spezies als auch mit Primärzellen durch. Routinemäßig arbeiten wir u.a. mit Darmepithelzellen, Bindegewebsfibrolasten, Leberzellen, Nierenzellen, Lungenzellen, Promyelozyten.
Die Wirkeffekte auf folgende zellbiologischen Prozesse können getestet werden:
Zellvitalität und Zellstoffwechsel
Zellvitalität und Zellstoffwechsel sind zwei entscheidende Faktoren für die Gesundheit und Funktionalität von Zellen im lebenden Organismus. Wir haben verschiedene zellbiologische Modelle (z.B. auch zum oxidativen Stress aus der Umwelt), mit denen wir diese beiden Vitalparameter von Zellen messen können.
Erklärung im Detail
Die Zellvitalität bezieht sich auf die Energie und Lebenskraft einer Zelle, die für ihre normale Funktion und Regeneration erforderlich ist. Ein vitaler Zellzustand trägt dazu bei, dass Zellen effizient arbeiten und sich vor äußeren Einflüssen schützen können. Der Zellstoffwechsel hingegen beschreibt die biochemischen Prozesse innerhalb einer Zelle, die für den Stoffaustausch, die Energieproduktion und die Regulation von Zellfunktionen verantwortlich sind. Ein ausgeglichener Zellstoffwechsel gewährleistet eine reibungslose Kommunikation zwischen den Zellen und unterstützt die Aufrechterhaltung eines gesunden Gewebes und Organismus.
Regeneration und Wundheilung
Zellregeneration und Wundheilung sind grundlegende Prozesse im Körper, die für die Gewebeneubildung und die Reparatur von Verletzungen verantwortlich sind.
Erklärung im Detail
Zellregeneration bezieht sich auf die Fähigkeit von Zellen, zu wandern und sich zu teilen und so neue Zellen zu bilden, um beschädigtes Gewebe zu ersetzen. Dieser Prozess ist besonders wichtig bei der Wundheilung, bei der die Zellen aktiv werden, um eine Wunde zu schließen und zu reparieren. Die Wundheilung ist ein komplexer Vorgang, der in mehreren definierten Phasen abläuft. Mit unserem in vitro-Modell simulieren wir die Granulationsphase, in welcher es vorwiegend zur Einwanderung von Zellen in das geschädigte Gewebe sowie zu einer verstärkten Zellteilung kommt
Entzündungsprozesse
Besonders spezialisierte Zellen aus dem Blut können in entzündetes Gewebe einwandern und dort durch Bildung von Radikalen einen Entzündungsprozeß unerwünschterweise in Gang halten und einen Heilungsprozeß verzögern.
Erklärung im Detail
Neutrophile Granulozyten machen etwa 60 % der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) im Blut beim Menschen aus. Es sind spezialisierte Zellen, die für die angeborene primäre Immunabwehr im Blut beim Eindringen mikrobieller Pathogene verantwortlich sind. Durch die Bildung von SuperoxidanionRadikalen bei einem sog. oxidativen oder respiratorischen Burst werden die Fremdkeime abgetötet und anschließend „gefressen“ (phagozytiert). Dringen die neutrophilen Granulozyten jedoch – angelockt durch Zytokine – aus dem Blut in ein entzündetes Gewebe ein, so spielen sie hier eine Rolle als entzündungsvermittelnde Zellen. Durch die Bildung von Superoxidanion-Radikalen im Gewebe können sie eine entzündlichen Prozess sogar noch antriggern und damit auch Wundheilungsprozesse erheblich verzögern. Wir untersuchen bei diesen Zellen die Bildung von reaktiven Superoxidanion-Radikalen und deren Hemmung durch Testsubstanzen oder Bedingungen nach einem von uns induzierten oxidativen Burst.
Integrität von Zellwandbarrieren
Durch Messung des elektrischen Widerstandes an einer semipermeablen und mit Zellen bewachsenen Membran kann die Integrität von Zellwandbarrieren (z.B. Darmwand oder Respirationstrakt) gemessen werden.
Erklärung im Detail
Der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) ist ein wichtiger Parameter zur Bewertung der Integrität von epithelialen Zellwandbarrieren, insbesondere in Zellkulturmodellen. Der TEER misst den elektrischen Widerstand, den eine Zellwandbarriere gegenüber dem Durchtritt von Ionen und Molekülen aufweist. Ein hoher TEER-Wert deutet auf eine intakte und gut funktionierende Zellwandbarriere hin, während ein niedriger TEER-Wert auf eine gestörte Barrierefunktion oder eine Schädigung der Zellen hindeuten kann. Die Messung des TEER ermöglicht es uns, die Wirkung von Substanzen oder Bedingungen auf die Integrität der Zellwandbarriere zu untersuchen.
Biokompatibilität
Biokompatibilität oder biologische Verträglichkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Materials oder einer Testsubstanz, mit biologischen Systemen in Kontakt zu treten, ohne schädliche Reaktionen hervorzurufen.
Erklärung im Detail
In der Medizin und im Bereich der Biomaterialien ist die Biokompatibilität ein entscheidender Faktor bei der Entwicklung von Implantaten, Prothesen und auch Medizinprodukten. Die Bewertung der Biokompatibilität beinhaltet eine Reihe von Tests, um sicherzustellen, dass das Testmaterial den biologischen Anforderungen entspricht. Dazu gehören in erster Instanz zellbiologische Tests,welche nach der definierten EU-Norm, der EN ISO 10993-5 (2009), von uns fachgerecht durchgeführt werden.
Verdauungsmodell
Das von uns verwendete Verdauungsmodell ist eine wirklichkeitsnahe Simulation der physiologischen Bedingungen des menschlichen Verdauungstraktes und bildet sowohl die enzymatische Situation als auch die unterschiedlichen pH-Gegebenheiten während der Magen-Darm-Passage nach.
Erklärung im Detail
Unser Modell basiert auf der DIN 19738:2017-06 (Bodenbeschaffenheit – Resorptionsverfügbarkeit von organischen und anorganischen Schadstoffen aus kontaminiertem Bodenmaterial), kann aber zusätzlich definierten pH-Gegebenheiten des Magensaftes (pH 1,8 bis 6,0) angepasst werden. Mit dieser Methodik kann u.a. die biologische Zugänglichkeit und - unter Einbeziehung der Zellkultur - die biologische Verfügbarkeit untersucht werden.