@article{RadeloffRamosTiradoHaddadetal.2021,
  author    = {Radeloff, Katrin and Ramos Tirado, Mario and Haddad, Daniel and Breuer, Kathrin and M{\"u}ller, Jana and Hochmuth, Sabine and Hackenberg, Stephan and Scherzad, Agmal and Kleinsasser, Norbert and Radeloff, Andreas},
  title     = {Superparamagnetic iron oxide particles (VSOPs) show genotoxic effects but no functional impact on human adipose tissue-derived stromal cells (ASCs)},
  series = {Materials},
  volume    = {14},
  journal   = {Materials},
  number    = {2},
  issn      = {1996-1944},
  doi       = {10.3390/ma14020263},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-222970},
  year      = {2021},
  abstract  = {Adipose tissue-derived stromal cells (ASCs) represent a capable source for cell-based therapeutic approaches. For monitoring a cell-based application in vivo, magnetic resonance imaging (MRI) of cells labeled with iron oxide particles is a common method. It is the aim of the present study to analyze potential DNA damage, cytotoxicity and impairment of functional properties of human (h)ASCs after labeling with citrate-coated very small superparamagnetic iron oxide particles (VSOPs). Cytotoxic as well as genotoxic effects of the labeling procedure were measured in labeled and unlabeled hASCs using the MTT assay, comet assay and chromosomal aberration test. Trilineage differentiation was performed to evaluate an impairment of the differentiation potential due to the particles. Proliferation as well as migration capability were analyzed after the labeling procedure. Furthermore, the labeling of the hASCs was confirmed by Prussian blue staining, transmission electron microscopy (TEM) and high-resolution MRI. Below the concentration of 0.6 mM, which was used for the procedure, no evidence of genotoxic effects was found. At 0.6 mM, 1 mM as well as 1.5 mM, an increase in the number of chromosomal aberrations was determined. Cytotoxic effects were not observed at any concentration. Proliferation, migration capability and differentiation potential were also not affected by the procedure. Labeling with VSOPs is a useful labeling method for hASCs that does not affect their proliferation, migration and differentiation potential. Despite the absence of cytotoxicity, however, indications of genotoxic effects have been demonstrated.},
  language  = {en}
}
@article{RadeloffRadeloffRamosTiradoetal.2020,
  author    = {Radeloff, Katrin and Radeloff, Andreas and Ramos Tirado, Mario and Scherzad, Agmal and Hagen, Rudolf and Kleinsasser, Norbert H. and Hackenberg, Stephan},
  title     = {Toxicity and functional impairment in human adipose tissue-derived stromal cells (hASCs) following long-term exposure to very small iron oxide particles (VSOPs)},
  series = {Nanomaterials},
  volume    = {10},
  journal   = {Nanomaterials},
  number    = {4},
  issn      = {2079-4991},
  doi       = {10.3390/nano10040741},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-203676},
  year      = {2020},
  abstract  = {Magnetic nanoparticles (NPs), such as very small iron oxide NPs (VSOPs) can be used for targeted drug delivery, cancer treatment or tissue engineering. Another important field of application is the labelling of mesenchymal stem cells to allow in vivo tracking and visualization of transplanted cells using magnetic resonance imaging (MRI). For these NPs, however, various toxic effects, as well as functional impairment of the exposed cells, are described. The present study evaluates the influence of VSOPs on the multilineage differentiation ability and cytokine secretion of human adipose tissue derived stromal cells (hASCs) after long-term exposure. Human ASCs were labelled with VSOPs, and the efficacy of the labelling was documented over 4 weeks in vitro cultivation of the labelled cells. Unlabelled hASCs served as negative controls. Four weeks after labelling, adipogenic and osteogenic differentiation was histologically evaluated and quantified by polymerase chain reaction (PCR). Changes in gene expression of IL-6, IL-8, VEGF and caspase 3 were determined over 4 weeks. Four weeks after the labelling procedure, labelled and unlabelled hASCs did not differ in the gene expression of IL-6, IL-8, VEGF and caspase 3. Furthermore, the labelling procedure had no influence on the multidifferentiation ability of hASC. The percentage of labelled cells decreased during in vitro expansion over 4 weeks. Labelling with VSOPs and long-term intracellular disposition probably have no influence on the physiological functions of hASCs. This could be important for the future in vivo use of iron oxide NPs.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{RamosTirado2015,
  author    = {Ramos Tirado, Mario},
  title     = {Stammzellbasierte Behandlungsstrategien zur Stimmlippenaugmentation und laryngealen Defektrekonstruktion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-117528},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Der Kehlkopf ist ein stimmerzeugendes knorpelhaltiges Organ und spielt eine wichtige Rolle in der Atemfunktion und beim aspirationsfreien Schluckakt. Funktionsst{\"o}rungen des Kehlkopfs wie Stimmbandl{\"a}hmungen werden durch Sch{\"a}digungen des Kehlkopfnervs nach operativen Eingriffen und Halsverletzungen hervorgerufen. Des Weiteren f{\"u}hren durch Traumen, Teil- und komplette Resektionen verursachte Substanzdefekte des Kehlkopfs zu Funktionsverlusten. Die hierf{\"u}r notwendigen und komplexen Rekonstruktionen werden durch das schlechte Regenerationspotential von Knorpelgewebe eingeschr{\"a}nkt und k{\"o}nnen nur bedingt durch synthetische Ersatzmaterialen oder k{\"o}rpereigenes Ersatzgewebe bewerkstelligt werden. Ist es m{\"o}glich, mit Hilfe des Tissue Engineerings aus k{\"o}rpereigenen Stammzellen und biokompatiblen Tr{\"a}germaterialien implantierbares Knorpelersatzgewebe herzustellen, welches zur dauerhaften Wiederherstellung der Kehlkopffunktionen eingesetzt werden kann? Die zus{\"a}tzliche Markierung von Stammzellen mit superparamagnetischen Eisenoxidnanopartikeln (VSOP) als Zellmarker bietet die M{\"o}glichkeit der Detektion und der Verfolgung der Zellen mittels nicht-invasiver Nachweismethoden nach deren Implantation. Ist die Verwendung dieser Nanopartikel ohne negative Folgen f{\"u}r die Stammzellen m{\"o}glich und sind diese f{\"u}r den Einsatz in der Laryngologie geeignet? Fettgewebsstammzellen (ASC) wurden aus humanem Liposuktionsmaterial und Kaninchen-Nackenfett isoliert und expandiert. Die Zellen wurden in Hydrogelkombinationen aus Kollagen Typ-I, Agarose, Fibrin und Hyalurons{\"a}ure eingebettet und mit den chondrogenen Wachstumsfaktoren TGF-β3, BMP-6 und IGF-I {\"u}ber 14 Tage differenziert. Anschließend wurden diese Zell-Hydrogelkonstrukte bez{\"u}glich Morphologie, extrazellul{\"a}rer Matrixanreicherung und knorpelspezifischer Genexpression histologisch, immunhistochemisch und molekularbiologisch analysiert. In einem weiteren Schritt wurden die Integration der Zell-Hydrogelkonstrukte in natives Knorpelgewebe sowie die Defektdeckung in einem in vitro- und einem in vivo-Knorpeldefektmodell mit vor- und nicht-vordifferenzierten Zell-Hydrogelkonstrukten untersucht. Die Analyse m{\"o}glicher zyto- und genotoxischer Effekte von VSOP sowie des Einflusses der Markierung von ASC mit VSOP auf die Proliferation, Migration und das Multidifferenzierungspotential erfolgte nach der Markierung der Zellen mit unterschiedlichen VSOP-Konzentrationen. Außerdem wurden VSOP-markierte ASC in Kaninchenstimmlippen injiziert und die Nachweisbarkeit dieser Zellen im Injektionsareal histologisch und mittels Magnetresonanztomographie (MRT) untersucht. Nach 14-t{\"a}giger chondrogener Differenzierung wurde in den Zell-Hydrogelkonstrukten eine knorpel{\"a}hnliche Morphologie, die Anreicherung knorpelspezifischer Matrixproteine und die Expression chondrogener Markergene nachgewiesen. Die Kombination der chondrogenen Wachstumsfaktoren zeigte keinen verst{\"a}rkenden Einfluss auf die Chondrogenese von ASC. Hydrogele aus Kollagen Typ I und Hyalurons{\"a}ure wiesen die st{\"a}rkste extrazellul{\"a}re Matrixanreicherung auf. Bei den agarosefreien Hydrogelen war eine ausgepr{\"a}gte Gelschrumpfung auff{\"a}llig. In den beiden Knorpeldefektmodellen konnte weder eine Integration der Zell-Hydrogelkonstrukte in den Nativknorpel noch eine vollst{\"a}ndige Defektdeckung nachgewiesen werden. Nach der Markierung von ASC mit VSOP zeigte sich bei der h{\"o}chsten Konzentration von 1,5 mM eine genotoxische Wirkung. Zytotoxische Effekte sowie Einfl{\"u}sse der Markierung auf die Proliferation, Migration und das Multidifferenzierungspotential von ASC waren nicht nachweisbar. VSOP-markierte ASC konnten nach deren Injektion in Kaninchenstimmlippen im Injektionsareal nur vereinzelt mittels MRT und histologisch nachgewiesen werden. Es ist m{\"o}glich, mit Hilfe des Tissue Engineerings aus k{\"o}rpereigenen Stammzellen und biokompatiblen Tr{\"a}germaterialien implantierbares knorpel{\"a}hnliches Gewebe herzustellen. Dabei beg{\"u}nstigen agarosefreie Tr{\"a}germaterialien die chondrogene Differenzierung von ASC. Diese k{\"o}nnte durch die jeweilige Erh{\"o}hung der Zelldichte und Wachstumsfaktorkonzentrationen sowie die Verl{\"a}ngerung der Induktionszeit verst{\"a}rkt werden. Eine m{\"o}gliche klinische Anwendung dieser knorpel{\"a}hnlichen Gewebe in der Laryngologie ist jedoch durch deren Schrumpfung wie auch mangelnde Integration und Defektdeckung noch weit entfernt. Aufgrund ihrer genotoxischen Wirkung kann eine Verwendung von VSOP als Zellmarker auch unterhalb von 1,5 mM ohne negative Folgen f{\"u}r den Organismus nicht sicher ausgeschlossen werden. Der inhomogene Gewebekontrast im Kehlkopf, die schlechte Aufl{\"o}sung im MRT und die geringe Gr{\"o}ße von VSOP erschweren die Nachweisbarkeit und Verfolgung markierter Zellen mittels MRT. Daher sind andere nicht-invasive Nachweismethoden f{\"u}r die Verwendung von VSOP im Kehlkopf zu evaluieren. Der m{\"o}glichen Anwendung dieser knorpel{\"a}hnlichen Gewebe und VSOP in der rekonstruktiven Laryngologie muss eine erfolgreiche Optimierung und ausf{\"u}hrliche positive Validierung in klinischen Tests vorausgehen.},
  subject      = {Tissue Engineering},
  language  = {de}
}