Veranstaltung

Internationales Symposium
von BIOFABRICATION und I4A

31.08. – 01.09.2017
NIFE, Hannover, Deutschland
Mehr Informationen

Programm

M6 Nicht-invasive BeobachtungM6 Non-Invasive Observation

Nicht-invasive Beobachtung

Für die industrielle Produktion von Implantaten/Gewebeersatz ist die nicht-invasive Kontrolle während der Herstellung und vor dem Einsatz nötig. Die Kontrolle begleitet den gesamten Forschungs- und Entwicklungsprozess, beginnt bei der Beobachtung und Charakterisierung der Zell-Implantat-Wechselwirkung in vitro und endet bei ersten In-vivo-Studien im Tiermodell oder im klinischen Einsatz.

Die Implantatgerüste werden vor und nach einer gezielten Oberflächenmodifikation untersucht, idealerweise nicht-invasiv und berührungslos. Daher stehen vor allem optische Bildgebungsverfahren im Vordergrund, die eine Charakterisierung der biokompatible Matrizen (Scaffold) und Oberflächen erlauben In Hinblick auf die Besiedelung mit Zellen, sowie deren Zell-Implantat-Wechselwirkung. Neben der reinen Vermessung und Biometrie soll über spektroskopische und fluoreszenzbasierte Verfahren vor allem die Wechselwirkung des Implantats und Scaffolds mit dem Gewebe bzw. den Zellen untersucht werden und somit beispielsweise die Wirksamkeit einer Implantatmodifikation nachgewiesen werden.

Die dabei eingesetzten Techniken umfassen ein breites Spektrum, wie das am Laser Zentrum Hannover e.V. entwickelte Scanning-Laser-Tomographie-Verfahren (SLOT), welches bisher schon erfolgreich genutzt wurde, um den Bakterien-Bewuchs auf metallischen Zahnimplantaten in 3D zeitaufgelöst zu erfassen. Mit diesem Verfahren können relativ große metallische und nicht-metallische Implantate und Scaffold-Strukturen in zellulärer Auflösung erfasst werden. Ein weiteres tomographisches Verfahren, welches einen In-vivo-Einsatz erlaubt, ist die optische Kohärenz-Tomographie (OCT), die neben der Ophthalmologie insbesondere im kardiovaskulären Bereich bereits klinisch im Einsatz ist und somit die Vermessung von Implantaten vom In-vitro- bis zum In-vivo-Einsatz gestattet.

Die grundlegende Forschung im Bereich der nicht-invasiven Beobachtung wird vor allem die farbstofffreie Bildgebung über neue Kontrastmechanismen umfassen. So soll über nichtlineare Bildgebungsmethoden wie Second- und Third-Harmonic-Microscopy (SHG und THG) eine farbstofffreie hochauflösende Bildgebung erreicht werden, über die die zellulären Prozesse zunächst in vitro nicht-invasiv beobachtet werden können. Insbesondere im Bereich der Bildgebung an der Haut konnte in jüngster Zeit durch verschiedene Arbeitsgruppen im internationalen Feld eine nichtlineare Bildgebung in vivo erreicht werden, die das Studium der Gewebereaktionen z.B. an perkutanen Implantaten mit subzellulärer Auflösung gestatten könnte. Ein weiteres Ziel bildet die Charakterisierung der Biofilm- und Infektionsentstehung mittels optischer Methoden. Erste Vorarbeiten umfassen bereits eine nichtlineare Laser-Mikroskopie in Kombination mit Streulichtbildgebung.

Hier finden Sie alle Mitarbeiter dieses Moduls.