Nanopartikel aus Eisen lenken lebende Zellen zu dreidimensionalen Strukturen

Gesteuertes Zellwachstum

Cleveland (USA) - Mit Adern und Venen aus der Retorte könnten in Zukunft aufwändige Transplantationen überflüssig werden. Verteilt man Nanopartikel aus Eisen in einer Nährlösung, lässt sich das Wachstum von Blutgefäßzellen zu komplexen Strukturen mit Magnetfeldern gezielt steuern. Diese neue Methode zur Herstellung von körperverträglichem Ersatzgewebe entwickelt derzeit ein Forscherteam von der Case Western Reserve University in Cleveland. In der Fachzeitschrift "Nano Letters" präsentiert es erste Zellverbünde aus der Magnetzucht.

"Wenn sich die Gefäßzellen linear anordnen, kann dadurch das Wachstum von filigranen Röhren unterstützt werden", sagt die Hauptautoren der Studie, Melissa Krebs. Zusammen mit Kollegen der Duke University und der University of Massachusetts kapselten sie die eigentlich auf Zellen giftig wirkenden Eisen-Nanopartikel in eine biokompatible Proteinhülle. Daraufhin mischten sie diese Teilchen mit lebenden Gefäßzellen in einer Nährflüssigkeit. Wirkte nun ein äußeres Magnetfeld auf diese Flüssigkeit, ordneten sich die umhüllten Nanopartikel entlang der Feldlinien aus. Dabei lenkten sie wie ein Schäferhund seine Herdentiere die lebenden Zellen ebenfalls zu langen Ketten. Nach diesem gesteuerten Wachstum können die Nanopartikel aus der Lösung ausgewaschen werden und das Rohmaterial für die neuen Blutgefäße bleibt zurück

"Unsere Forschung befindet sich jedoch in einem sehr frühen Stadium", sagt der Leiter der Clevelander Arbeitsgruppe für Biomaterialien, Eben Alsberg. Denn diese Zellketten sind nur ein erster Schritt zu dreidimensional aufgebauten, gezüchteten Blutgefäßen. Doch genau dieses Ziel wollen Krebs und Kollegen mit einer besseren Kontrolle der Magnetfelder und der Anordnung der Eisenpartikel erreichen. Gelingt ihnen die Synthese komplexerer Zellstrukturen, könnten die magnetischen Nährlösungen zu einer eleganten Produktion neuer Blutgefäße führen.