Segmentierte, geschlossene Mikrobioreaktoren für Hochdurchsatzapplikationen humaner embryonaler Stammzellen

Conference: Mikrosystemtechnik 2013 - Von Bauelementen zu Systemen
10/14/2013 - 10/16/2013 at Aachen, Deutschland

Proceedings: Mikrosystemtechnik 2013

Pages: 4Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Meiser, I.; Primavessy, D. A. A.; Beier, A. F. J. (Fraunhofer IBMT Hauptabteilung Biophysik und Kryotechnologie, Ensheimer Straße 48, 66386 St. Ingbert, Deutschland)
Gastrock, G.; Lemke, K. (Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik, Rosenhof, 37308 Heilbad Heiligenstadt, Deutschland)
Zimmermann, H. (Fraunhofer IBMT Hauptabteilung Biophysik und Kryotechnologie, Ensheimer Straße 48, 66386 St. Ingbert, Deutschland )
Neubauer, J. C. (Lehrstuhl für molekulare und zelluläre Biotechnologie/Nanotechnologie, Universität des Saarlandes, Postfach 151150, 66041 Saarbrücken, Deutschland)

Abstract:
Seit die ersten embryonalen Stammzelllinien isoliert wurden, stellen sie in medizinischen Forschungsgebieten, wie der Entwicklungsbiologie oder der Medikamentenentwicklung, eine wichtige Zellquelle dar: Ihre Fähigkeit in sämtliche Zelltypen aller Keimblätter differenzieren zu können, macht sie zu einem wertvollen Ausgangsmaterial für Diagnostikund Screeninganwendungen. Problematisch hierbei ist allerdings die aufwändige Kultivierung der Zellen auf einem Feeder-Layer in 2-dimensionalen Petrischalen, die aktuell weder standardisiert noch automatisiert ist. Um in Hochdurchsatzverfahren möglichst viele unterschiedliche Wirkstoffe oder Bedingungen evaluieren zu können, bieten mikrofluidische Ansätze optimale Rahmenbedingungen. Wir zeigen hier zum ersten Mal eine erfolgreiche segmentierte Kultivierung humaner embryonaler Stammzellen in einem geschlossenen mikrofluidischen System. Durch den Einsatz von konditioniertem Medium und der Zugabe einer Wachstumsfläche mittels Mikrocarrier kann die Pluripotenz der Zellen in standardisierten Mediumkompartimenten, die als Mikrobioreaktoren fungieren, über drei Tage erhalten werden.