CHANNELMAT: Mikrokanäle zur Kontrolle der zellulären Mechanotransduktion

Zelluläre Mechanotransduktion bezeichnet den Vorgang der Umwandlung mechanischer Signale in zelluläre Reaktionen. Sie hat großen Einfluss auf die Aktivität von Zellen, indem sie ihre Proliferation, Migration, Differenzierung und Adhäsion verändert. Diese Zelleigenschaften werden jedoch auch durch die 3D-Architektur ihrer zellulären Umgebung beeinflusst. Wir präsentieren ein höchst attraktives, interkonnektierendes, weiches 3D-Biomaterial mit Mikro-Kanälen, zur Nachbildung der Architektur und der mechanischen Eigenschaften natürlicher Zellumgebungen und somit zur Steuerung der Wege der zellulären Mechanotransduktion. Der Herstellungsprozess basiert auf der Hydrolyse von Mikrometer großen ZnO-Tetrapoden innerhalb eines Hydrogels, das zur Vertiefung interkonnektierender Kanäle innerhalb des Hydrogels führt. Das Material besitzt einzigartige Eigenschaften wie z.B. einen Mikroporen-Anteil von über 75 Prozent sowie annehmbare mechanische Eigenschaften des Hydrogels. Durch Bereitstellung einer großen Zellmaterial-Kontaktfläche sowie kontrollierbare mechanische Eigenschaften kann daher eine exzellente Kontrolle über Zellen erreicht werden.