Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Laser Zentrum Hannover e.V. durchgeführt. Das Hauptziel des Projektes ist es, ein in vitro mikrofluidisches Modell von Mikroblutgefäßen zu entwickeln, um Tierversuche zu ersetzen. Das Modell ist auf der Kapillar- und Arteriolenbildung durch den Prozess der Angiogenese der humanen mikrovaskulären Endothelzellen und begleitenden Zelltypen im Mikrofluidik-Chip (KABA-Chip) basiert. Das Modell wird zur Anwendung in der Grundlagenforschung und der Medikamentenentwicklung angepasst werden. In gut etablierter interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen der MHH und dem LZH werden wir die KABA-Chip-Prototypen designen und entwickeln. Die KABA-Chips werden im LZH durch 2-PP-direktes Laserschreiben und Einprägen in PDMS hergestellt. Mikrofluidische und optische Schnittstellen und eine Betätigungsplattform für die KABA-Chips werden entwickelt, vollständig in mikrofluidischen Experimenten charakterisiert und während den gesamten Projektlaufzeit gewartet. Das MHH-Personal wird für die Verwendung des entwickelten Systems geschult. Während der Projektdurchführung werden erste Schritte zur Kommerzialisierung der Ergebnisse gemacht. Die universelle Vorlageform für die Mittelserienfertigung der benutzerdefinierten KABA-Chips wird entwickelt. Die Technologie für die Integration von benutzerdefinierten Funktionen in die Vorlage für die anpassbaren KABA-Chips wird erarbeitet. Eine wirtschaftliche Analyse des vorgeschlagenen Konzepts für die Vermarktung der benutzerdefinierten KABA-Chips wird vorgenommen.
Das Projekt "Anpassung des symplastischen Transports an das wechselnde Milieu des Apoplasten und seine Wirkung auf die Einstellung dieses Milieus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Geographisches Institut, Schwerpunkt Geoökologie, Regionale Umweltanalyse und -planung durchgeführt. Die ersten drei Jahre des Projektes standen im Dienste zweier Aufgaben, die erheblich schwieriger waren, als anfangs gedacht: 1. Entwicklung von Verfahren zur Excised-Patch und Whole-Cell Präparation von Xylemkontaktzellen des Mais. Hinzu kam der Nachweis, daß die LBS Zellen in Venen 3. Ordnung in direktem Kontakt mit den Xylemelementen tatsächlich der Ort des Aus- tausches zwischen Symplast und Apoplast sind.Nachdem diese Fragen nun gelöst sind, gilt das Interesse im letzten Förderungsabschnitt der physiologischen Rolle des Transportes zwischen Symplast und Apoplast. Bereits vorliegende Ergebnisse zeigen dabei die Richtung an. 1. Die gemessene pH-Abhängigkeit des dominanten K+-Kanals im whole-cell Präparat der Xylemkontaktzellen (die dem der Mesophyllzellen entgegengesetzt ist) scheint der Funktion des Kanals für den Ladungsausgleich in Cotransportregionen (z.B. für die Aufnahme von NO3 oder Cl) aus dem Xylem angepaßt zu sein. 2. Die Fähigkeit des Inward K+-Kanals, bei K+Mangel Na+ durchzulassen, ist sicher wichtig für den Einfluß von K+ Mangel bei Salzstress...Gegen Ende der Förderungsperiode sollte genug Datenmaterial vorliegen, daß die zu Anfang des Projektes begonnene, aber aufgrund des Datenmangels eingefrorene Modellierung der Flußbilanzen wieder aufgegriffen wird, indem das bereits bestehende Computerprogramm für 2 Teilapoplasten erweitert wird. Hierfür ist neben der Kenntnis der Plasmalemmatransporter (dieser Antrag) sowie der Zu- und Abfuhr durch Xylem und Phloem (Anträge Schurr, Zimmermann, Heldt) auch die Kenntnis der Driving forces für die Flüsse und der Pufferkapazitäten in den Apoplasten notwendig. Pufferkapazitäten und fluorometrisch gemessene Ionenkonzentrationen werden aus der Zusammenarbeit vor Ort mit der Arbeitsgruppe Sattelmacher bekannt sein. Die Bestimmung der Membranspannungen, der osmotischen Gradienten und auch der mit Mikroelektroden gemessenen Ionenkonzentrationen ist aus diesem Antrag ausgeklammert worden und soll in einem gemeinsamen Projekt mit der Arbeitsgruppe Zimmermann (Würzburg) gewonnen werden (s. Antrag Zimmermann, Hansen, Sattelmacher).
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Medizinische Hochschule Hannover, Zentrum Innere Medizin, Klinik für Nieren- und Hochdruckerkrankungen durchgeführt. Das Hauptziel des Projektes ist es, ein in vitro mikrofluidisches Modell von Mikroblutgefäßen zu entwickeln, um Tierversuche zu ersetzen. Das Modell ist auf der Kapillar- und Arteriolenbildung durch den Prozess der Angiogenese der humanen mikrovaskulären Endothelzellen und begleitenden Zelltypen im Mikrofluidik-Chip (KABA-Chip) basiert. Das Modell wird zur Anwendung in der Grundlagenforschung und der Medikamentenentwicklung angepasst werden. In gut etablierter interdisziplinärer Zusammenarbeit zwischen der MHH und dem LZH werden wir die KABA-Chip-Prototypen designen und entwickeln. Die Funktionalität der KABA-Chips, der Schnittstellen und der Mikrofluidik-Betätigungsplattform wird in biomedizinischen Experimenten bestätigt. KABA-Chip-Geometrie, Zellaussaat, Zusammensetzung und Konzentration der extrazellulären Matrixproteine und Wachstumsfaktoren sowie Auswirkungen von Strömungsparametern werden für zuverlässiges und reproduzierbares Wachstum der Mikrogefäße optimiert. Eine zuverlässige Charakterisierung der Mikrogefäßfunktionen in den KABA-Chips wird durchgeführt. Ferner werden wir das Mikrogefäßwachstum von gereinigten Nierenzellen in den KABA-Chips erreichen und den Einfluss von Krankheitsbedingungen auf die Funktionen der Nierenmikrogefäße in den KABA-Chips untersuchen. Zur Verbreitung der Arbeitsergebnisse werden wir gemeinsame Publikationen von MHH/LZH in Peer-Review-Fachzeitschriften vorbereiten und die Projektergebnisse auf wissenschaftlichen Kongressen präsentieren.
Das Projekt "Einfluss von UVB-Strahlung auf das Gefaessbett der Haut und daraus resultierende Wirkung auf die zellulaere Immunabwehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Dermatologische Klinik und Poliklinik durchgeführt. Zur Beurteilung von UVB-Belastung und Schutzmassnahmen der Haut wird seit Jahrzehnten die minimale Erythemdosis (MED), d.h. eine sichtbare Hautroetung herangezogen, die jedoch keinerlei funktionellen Zusammenhang mit UVB-induzierter Krebserzeugung oder Stoerung des Immunsystems aufweist. Es sollen daher erstmals direkte Messungen der UV-Penetration an vitaler menschlicher Haut durchgefuehrt werden und unmittelbar mit der gleichzeitig zu bestimmenden MED verglichen werden. Damit kann die UV-Dosis, die tatsaechlich bis zu den Blutgefaessen der Haut vordringt genau bestimmt werden, waehrend sie bislang nur indirekt geschaetzt werden konnte. Unter Einsatz dieser UV-Dosis sind funktionelle Untersuchungen geplant, die Aufschluss ueber UVB-induzierte Veraenderungen des Immunsystems geben koennen. Dabei spielt die Interaktion der weissen Blutkoerperchen (Leukozyten) mit den Zellen, die die Blutgefaesse der Haut auskleiden (mikrovaskulaere Endothelzellen) eine entscheidende Rolle. Hier konnte bereits durch Vorarbeiten in vitro gezeigt werden, dass UV-bestrahlte Endothelzellen in der Lage sind, das Anhaften von Leukozyten gezielt zu steuern. Von den Untersuchungen ist nicht nur ein genaueres Verstaendnis zellulaerer Immunvorgaenge unter UVB-Bestrahlung zu erwarten, sondern namentlich auch eine direkte funktionelle Abschaetzung der UV-Belastung (Penetration) sowie eine direkte Ueberpruefung wirkungsvoller Sonnenschutzmassnahmen.
Das Projekt "Von thermoresponsiven Oberflächen zu funktionalem 3D Gewebe in vitro - Eine neue Tierversuchsalternative (Surf3DTiss)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Chemie und Biochemie - Organische und Makromolekulare Chemie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist ein schneller und effizienter Zugang zu dickem, vaskularisiertem 3D Gewebe in vitro als Alternative zu herkömmlichen Tierversuchsmodellen für die organspezifische Toxizitätsprüfung. Hierfür soll eine Plattformtechnologie etabliert werden, die auf der Kultivierung und Gewinnung von 2D Homo- oder Cokultur-Zellmonolagen mittels biokompatibler, universell einsetzbarer, thermoresponsiver Zellkulturschalen basiert. Solche Zellkulturschalen werden im Verlauf des Projekts etabliert. In Kombination mit einem bioabbaubaren, polymeren 'Zellkleber' können die fabrizierten Zellmonolagen nach dreidimensionalem Arrangement sofort verklebt werden. Dadurch werden durchfluss- und druckstabile, vaskulare Precursor zugänglich, die in das 3D Gewebe eingebaut werden. Mittels solcher Precursor erfolgt die Versorgung der Zellen in dicken Gewebekonstrukten, wobei Mikrovaskularisierung induziert werden kann. Insgesamt soll somit bislang nicht verfügbares, vaskularisiertes 3D Gewebe zugänglich werden und eine drastische kostensenkende Verkürzung der Kultivierungs- und Fabrikationszeiten erreicht werden. In der 1. Förderphase steht die Materialforschung (Zellkleber, Polymer, Oberfläche) inkl. ausführlicher physikalischer und chemischer Charakterisierung (GPC, NMR, SPR, QCM, AFM, XPS, Ellipsometrie, Kontaktwinkel) im Fokus. Daraus lässt eine Struktur-Eigenschaftsbeziehung zwischen beschichteter Oberfläche und biologischem Zellresponse zur Herstellung optimierter Zellkulturschalen ableiten. Mit Hilfe des Zellklebers werden die so dann zugänglichen konfluenten Zelllagen zu vaskularen Precursorn und 3D Geweben arrangiert und in einem vereinfachten Bioreaktorsystem ausgreift. Hierbei steht die biologische Charakterisierung (morphologisch und funktional) des Gewebes im Mittelpunkt. Innerhalb der 2. Förderphase erfolgt die Tool-Kit Etablierung sowie die Evaluierung der Konstrukte auf ihre Eignung bei der Toxizitätsprüfung.
Das Projekt "Entwicklung und Charakterisierung eines in vitro Gefäßmodells für die vaskuläre Restenose-Forschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universitätsklinikum Jena, Klinik für Innere Medizin I durchgeführt. Die koronare Herzerkrankung ist eine chronisch verlaufende Erkrankung und erfordert bei den betroffenen Patienten häufige Reinterventionen. In den letzten Jahren hat sich deshalb die Entwicklung Arzneimittel-freisetzender Stents durchgesetzt. Die Wahl des Medikaments ist dabei die Frage und die Anzahl der Arzneimittel, welche die Wirksamkeit Medikamenten-freisetzender Stents verbessern sollen, wächst fortlaufend an. Für diese Untersuchungen werden zum bisherigen Zeitpunkt Tiermodelle eingesetzt. Mit dem vorliegenden Projektvorhaben wollen wir ein neues Tierversuchsersatzmodell für das Screening Restenose-hemmender Wirkstoffe etablieren. Unser Ziel dabei ist es, Substanzen mit proliferationshemmenden Effekten auf die Glattmuskelzellen ohne gleichzeitige Suppression der Endothelabdeckung zu finden. Um das Vorhabenziel zu erreichen, wird in unserem Labor ein in vitro-Gefäßmodell entwickelt, mit dessen Hilfe die Wechselwirkungen zwischen Stentimplantation, Endothelzell-Abdeckung und Glattmuskelzell-Hyperplasie in Abhängigkeit proliferationshemmender Substanzen ex vivo untersucht werden können. Dabei werden native Gefäße dezellularisiert und definiert mit verschiedenen Zellen wiederbesiedelt. Durch eine anschließende Stentimplantation und die Zugabe der zu testenden Substanzen soll die Restenosebeeinflussung untersucht werden. Diese Versuche sollen zunächst in der 2D-Zellkultur etabliert und später in einen Bioreaktor übertragen werden.
Das Projekt "Tumor-induzierte Angiogenese in Tumor-Stammzell-Konfrontationskulturen: Ein neues Tierversuchsersatzmodell für das Screening anti-angiogener Substanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Physiologisches Institut durchgeführt. Die Beobachtung, dass Tumoren für ihr Wachstum eine Blutgefäß-Versorgung für die Versorgung mit Nährstoffen und Sauerstoff benötigen, führte zum therapeutischen Konzept der 'anti-angiogenen Therapie' (Angiogenese = Blutgefäßbildung). Ziel dieser vielversprechenden Krebstherapie ist es, das Einwachsen von Blutgefäßen in den Tumor zu verhindern bzw. schon bestehende Tumor-Blutgefäße zu zerstören. Mit dieser Maßnahme werden dem Tumor Nährstoffe und Sauerstoff genommen, er bleibt in seinem Wachstum stehen und kann in einer gleichzeitigen oder nachfolgenden Chemo- oder Radiotherapie leichter vollständig abgetötet werden. Aufgrund der großen Erfolgsaussichten der anti-angiogenen Therapie wurde im vergangenen Jahrzehnt intensiv nach Substanzen gesucht, die das Einwachsen von Blutgefäßen in den Tumor inhibieren. Mittlerweile wurde eine große Anzahl synthetischer, aber auch körpereigener und pflanzlicher anti-angiogener Substanzen entdeckt. Leider wurden und werden diese Substanzen zumeist in Tierexperimenten untersucht. In diesen Experimenten werden den Tieren Tumore zum Beispiel auf das Auge oder unter die Haut implantiert und das Gefäß- und Tumorwachstum untersucht. Mit unserem Forschungsansatz möchten wir derartige Tierversuche ersetzen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in unserem Labor aus embryonalen Stammzellen Blutgefäße und aus Tumorzellen kleine Mikrometastasen gezüchtet. Bringt man die Mikrotumoren mit den embryonalen Stammzellen in räumliche Nähe, so differenzieren die Stammzellen zu Blutgefäßen und dringen in den Tumor ein. Damit vollziehen sie also genau denjenigen Vorgang der Tumor-induzierten Angiogenese, der beim krebserkrankten Patienten oder beim Tumor-transplantierten Versuchstier auftritt (siehe Abbildung). In unserem Zellkultur-Modell einer Konfrontationskultur zwischen Mikrometastasen und embryonalen Stammzellen können wir somit in der Kulturschale das Einwachsen von Blutgefäßen in den Tumor beobachten, die dabei auftretenden biochemischen und physiologischen Veränderungen beschreiben - und vor allen Dingen effektiv, kostengünstig und ohne Tierversuche Substanzen testen, die das Blutgefäßwachstum hemmen und damit mögliche Kandidaten für neue erfolgsversprechende Krebsmedikamente darstellen.
Das Projekt "Alternativmethoden - Einzelprojekt: (ARM) - Evaluation einer tissue-engineerten Gefäßprothese als alternatives Testsystem für Tierversuche in der kardiovaskulären Forschung und Zulassung - Aachener ReStenose Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Uniklinik, Institut für Angewandte Medizintechnik durchgeführt. Zum jetzigen Zeitpunkt stellen Tiermodelle einen unentbehrlichen Eckpfeiler in der kardiovaskulären Erforschung der komplexen pathophysiologischen Zusammenhänge der Entstehung und der Therapie von Arteriosklerose und Restenose dar. Um die Lücke zwischen in-vitro Experimenten mit einzelnen Zelllinien und präklinischer Forschung im Tiermodell zu schließen, wird ein 3D Gewebemodell angeregt. Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines in vitro ReStenose-Modells auf der Basis eines tissue-engineerten Gefäßäquivalents. Diese Methode soll die zahlreichen Tierversuche, die überwiegend in Modellen in der Maus, Ratte, Kaninchen und Schwein etabliert sind, im Sinne des 3R-Prinzip ('Replacement') ersetzen in Form eines humanisierten Restenosemodells eine in vitro Methode mit optimierter klinischer Aussagekraft zur Verfügung zu stellen. Die von den Antragstellern entwickelten Gefäßprothesen bestehen aus den wesentlichen zellulären Komponenten der Gefäße. Durch die Verwendung gesunder, 'erkrankter' bzw. gentechnisch veränderter Zellen können unterschiedlichste Forschungsaspekte adressiert werden. Dieser Plattformcharakter des Aachener ReStenose Modells stellt ein wertvolles Instrument dar, um auf Basis humaner Zellen, Erkenntnisse zu gewinnen deren Übertragbarkeit auf die Situation im menschlichen Körper weniger limitiert ist, als aus einem Tiermodell. Die Forschungsergebnisse werden in 5 aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen (AP) erarbeitet. Diese lassen sich in zwei Kategorien - die Entwicklung des Aachener Gefäßmodells (AP 1, 2, 3) sowie die Evaluation/Validierung des Modells in vitro (AP 4) und im Vergleich zum etablierten Tiermodell (AP 5) unterteilen.
Das Projekt "Nanosilberpartikel - Wirkmechanismen und Untersuchungen ihrer möglichen Interaktionen mit Geweben, Zellen und Moleküle; Definition ihres relevanten Unverträglichkeitspotentials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EXcorLab GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Vorhabensziel des Teilvorhabens ist die Charakterisierung von Silber-Nanopartikeln in Wechselwirkung mit biologischen Systemen. Unser Schwerpunkt wird dabei auf Blutzellen, den Zellen des Gefäß- und des Hautsystems (Keratinozyten, Fibroblasten, Endothelzellen, Muskelzellen) liegen. Dabei gilt es bei allen zu etablierenden Testsystemen die Wirkung der Nano-Silberpartikel gegenüber der von metallischem Silber und Silberionen abzugrenzen. 2. Arbeitsplanung Zu Beginn unserer Untersuchungen werden wir geeignete Testsysteme zur Bestimmung der Zytotoxizität von Nanosilber-Partikeln gegenüber humanen Primärzellkulturen(Keratinozyten,Fibroblasten,Endothelzellen,Muskelzellen) etablieren. Mit Hilfe von verschiedenen Bioassays soll die Biokompatibilität von Nanosilber nach Kontakt mit Humanblut bestimmt und die Sterilität und die Pyrogenität der entwickelten Nano-Produkte geprüft werden. In weiteren Untersuchungen werden wir in einem humanen in-vitro Hautmodell aus primären Zelltypen mögliche Irritations- oder auch Wundheilungsprozesse der Nano-Silbermaterialien untersuchen.
Das Projekt "Belastung und Leistungsfaehigkeit des Menschen unter unguenstigen Umweltbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugmedizin durchgeführt. Auswirkungen einzelner und kombinierter Belastungen: Druck/Temperatur/Vibration/Laerm-Schlafentzug/toxische Substanzen (Alkohol und Medikamente).
| Origin | Count |
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| Bund | 17 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 17 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 17 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 17 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 11 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 4 |
| Lebewesen & Lebensräume | 17 |
| Luft | 5 |
| Mensch & Umwelt | 17 |
| Wasser | 5 |
| Weitere | 17 |