@phdthesis{Kochel2004,
  author    = {Kochel, Michael},
  title     = {Tissue engineering von Knochen - Entwicklung eines Zweikreis-Perfusionssystems f{\"u}r die Langzeitkultivierung von Knochenzellen in einer dreidimensionalen Matrix},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8559},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die in vitro-Langzeitkultivierung von Zellen in einer Drei-Dimensionalen Matrix (3D-Matrix) stellt nach wie vor eine Herausforderung im Tissue engineering dar. Die Kultivierung von Zellen auf/in komplexen 3D-Tr{\"a}gern erfordert hohe Zellzahlen und lange Kulturzeiten. Um die Probleme des schnellen Mediumverbrauches und der limitierten Zellzahl bzw. Zelldichte in konventionellen Kulturmethoden zu umgehen, wurde ein „Zweikreis-Perfusionssystem" entwickelt. Hierzu wurde ein Cell-Pharm System (Cell-Pharm System 100®-Basisger{\"a}t) modifi-ziert. Das Grundprinzip des Systems besteht darin, dass ein kleinvolumiger (50-70 ml) „Zellkultur-Kreislauf" {\"u}ber einen Bioreaktor (semipermeable Hohlfasermembran) durch einen großvolumigen (1000 ml) „Regenerations-Kreislauf" kontinuierlich im Gegenstromprinzip regeneriert wird. Die Regulation des ph-Wertes und der Sauerstoffs{\"a}ttigung des Kulturmediums geschieht {\"u}ber einen integrierten, Druckluft-CO2-begasten Oxygenator. W{\"a}hrend die Zirkulationsgeschwindigkeit (Durchflussrate) und Temperatur (37°C) im Regenerations-Kreislauf konstant gehalten werden, lassen sich diese Parameter im „Zellkultur-Kreislauf" beliebig variieren. Es hat sich gezeigt, dass sich auf diese Weise kontinuierlich {\"u}ber einen langen Zeitraum ohne Mediumwechsel konstante und optimale Milieuverh{\"a}ltnisse in beiden Mediumkompartments einstellen lassen. Zur Untersuchung der Wachstumseigenschaften von Zellen in diesem Perfusions-system wurden humane osteoblasten{\"a}hnliche Zellen oder Ratten-Knochenmarkszellen auf eine Matrix aus demineralisierter, GuHCl-extrahierter Rinderspongiosa unterschiedlicher Gr{\"o}ße (Zylinder zwischen 5x3 mm und 5x10 mm) aufgetragen. Unter intermittierender Perfusion der Kulturkammern (z.B. Minucells cell container®) mit 50-70 ml/d kam es zu einem gleichm{\"a}ßigen, intertrabekul{\"a}ren Wachstum der Zellen innerhalb des gesamten Tr{\"a}gers. Nach 6-8 Wochen konnte immer noch ein dichtes Netz interdigitierender ALP-positiver osteoblasten{\"a}hnlicher Zellen innerhalb der gesamten Matrix beobachtet werden. Dabei scheint die physikalisch-mechanische Komponente der „Umsp{\"u}lung" der Zellen mit dem kontinuierlich regenerierten N{\"a}hrmedium einen positiven Einfluss auf das Anwachsverhalten und Proliferation der Zellen zu haben. Somit erlaubt das modifizierten „Zweikreisperfusionssystem" eine gute M{\"o}glichkeit f{\"u}r die Langzeitperfusionskultur in einem geschlossenen System mit indi-viduell steuerbaren Str{\"o}mungsverh{\"a}ltnissen im Zellkompartment bei einer kontinuierlichen Regeneration des Mediums.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Klammert2003,
  author    = {Klammert, Uwe},
  title     = {Einfluss von niederenergetischem gepulsten Ultraschall auf das Proliferations- und Differenzierungsverhalten osteoblast{\"a}rer Zellen in vitro},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5621},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Niederenergetischer gepulster Ultraschall wird seit mehreren Jahren erfolgreich zur Therapie von verz{\"o}gert heilenden Frakturen und Pseudarthrosen eingesetzt. Die Wirksamkeit wurde anhand verschiedener klinischer Studien demonstriert, die genauen Wirkmechanismen sind weniger gut verstanden. Ziel dieser Untersuchung war es, den Einfluss von Ultraschall auf verschiedene mesenchymale Zellen anhand von Zellkulturen zu untersuchen. Die Parameter Zellproliferation bzw. Zellvitalit{\"a}t, Zellmorphologie, Aktivit{\"a}t der Alkalischen Phosphatase und Genexpressionsmuster wurden betrachtet. Bei den verwendeten Zellen handelte es sich um prim{\"a}re Zellen aus humanem spongi{\"o}sen Knochen („humane Beckenkammzellen") sowie um die murine Osteoblasten-Linie MC3T3-E1 und um die murine Fibroblasten-Linie L929. Die Ultraschallbehandlung dauerte 20 Minuten t{\"a}glich und wurde an bis zu sechs aufeinanderfolgenden Tagen durchgef{\"u}hrt. Keine der drei untersuchten Zellarten zeigte eine {\"A}nderung des Proliferationsverhaltens bzw. der Zellvitalit{\"a}t. F{\"u}r Ver{\"a}nderungen der Zellmorphologie sowie der Mineralisierung gab es keinen Anhalt. Bei den humanen Beckenkammzellen wurde eine Steigerung der spezifischen Alkalische-Phosphatase-Aktivit{\"a}t beobachtet, nach sechsmaliger Ultraschallbehandlung betrug sie 143\% der Aktivit{\"a}t der Kontrollkulturen. Die MC3T3-E1-Osteoblasten wiesen keine Ver{\"a}nderung ihrer Alkalische-Phosphatase-Aktivit{\"a}t auf, die L929-Fibroblasten exprimierten zu keinem Zeitpunkt, auch nicht unter Ultraschall, dieses Enzym. Weiterhin wurde das Genexpressionsmuster der humanen Beckenkammzellen mittels mRNA-Isolierung und RT-PCR untersucht. Als Markergene dienten Alkalische Phosphatase, Typ-I-Kollagen, Osteokalzin, BMP-2, BMP-4, BMP-7, COX-2 und HSP 47. Abgesehen von BMP-7 wurden alle der genannten Gene sowohl in der Ultraschall- als auch in der Kontrollgruppe exprimiert. Eine qualitative {\"A}nderung des Expressionsmusters unter Ultraschall kann somit ausgeschlossen werden. Die semiquantitative Analyse ergab eine erh{\"o}hte Expressionsrate von BMP-2 und BMP-4, w{\"a}hrend die anderen Marker praktisch unver{\"a}ndert blieben.},
  language  = {de}
}