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Arbeitsgebiet
Entwicklung und Charakterisierung eines dynamischen In-vitro-Modells der Blut-Hirn-Schranke als Tierversuchsersatzmethode in der präklinischen Arzneimittelforschung
Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist eine bedeutende physiologische Barriere, die den Stoffaustausch zwischen dem Zentralnervensystem (ZNS) und vaskulärem System reguliert. Sie stellt eine große Herausforderung bei der Entwicklung neuer Arzneistoffe und Formulierungen dar, die diese Barriere überwinden müssen, um ihren Wirkort im ZNS zu erreichen. Traditionell wird der BHS-Transport und die Aufnahme in das ZNS an Tiermodellen untersucht. Um ethisch fragwürdige Tierversuche sowie den Zeit- und Kostenaufwand in der präklinischen Entwicklung von Arzneimitteln zu reduzieren, zielt diese Arbeit darauf ab, ein zellkulturbasiertes 3D In-vitro-Modell der BHS mit Hilfe des zuvor in der Arbeitsgruppe entwickelten Dynamic Micro Tissue Engineering Systems (DynaMiTES) zu etablieren [1-4]. Dieses System ermöglicht die Simulation des Blutflusses in Hirnkapillaren und eine präzise Überwachung der Zellen und Versuchsbedingungen durch Mikrosensoren. Im Rahmen dieser Arbeit werden primäre porcine Endothelzellen, Perizyten und Astrozyten verwendet.
Literaturverzeichnis
[1] Mattern K, Beißner N, Reichl S, et al. DynaMiTES - A dynamic cell culture platform for in vitro drug testing PART 1 - Engineering of microfluidic system and technical simulations. Eur J Pharm Biopharm 2018; 126: 159–165. doi:10.1016/j.ejpb.2017.04.022
[2] Beiβner N, Mattern K, Dietzel A, et al. DynaMiTES - A dynamic cell culture platform for in vitro drug testing PART 2 - Ocular DynaMiTES for drug absorption studies of the anterior eye. Eur J Pharm Biopharm 2018; 126: 166–176. doi:10.1016/j.ejpb.2017.03.021
[3] Hinkel S. Parametrische Untersuchung des Einflusses verschiedener Kultivierungsbedingungen auf die Barriereeigenschaften von hCMEC/D3 Zellen unter Verwendung eines dynamischen Zellkulturmodells. Universitätsbibliothek Braunschweig; 2020. doi:10.24355/DBBS.084-202008121326-0
[4] Lorenz T, Kirschke M, Ledwig V, et al. Microfluidic System for In Vivo-Like Drug Permeation Studies with Dynamic Dilution Profiles. Bioengineering (Basel) 2021; 8. doi:10.3390/bioengineering8050058