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Titelaufnahme

Titel
Strategies in adipo-derived mesenchymal stem cell expansion / von Monira Awad
VerfasserAwad, Monira
GutachterKasper, Cornelia
Erschienen2014
Umfang137 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Mesenchymale Stammzellen, Fettgewebe, Langzeitkulturen, Hypoxie, Sauerstoffkonzentration, Bioreaktorkultivierung, Statische Kultivierung, Dynamische Kultivierung.
Schlagwörter (EN)Mesenchymal stem cells, adipose tissue, long term cultivation, hypoxia, oxygen tension, bioreactor cultivation, static cultivation, dynamic cultivation.
Schlagwörter (GND)Mesenchymzelle / Zellkultur / Expansion
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-2939 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Strategies in adipo-derived mesenchymal stem cell expansion [7.59 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Auf Grund der hohen medizinischen Relevanz von mesenchymalen Stammzellen (MSC), ist es wichtig ex vivo Kultivierungsstrategien zu entwickeln, die eine optimale Zellausbeute erlauben. Dabei ist sowohl die erreichbare Zellmenge als auch die Qualität der gezüchteten Zellen entscheidend. Ziel dieser Arbeit war es einen Beitrag zur Optimierung von AD-MSC Expansionsstrategien zu leisten. Dazu wurde diese Studie in zwei Teile getrennt um erstens die Qualität und zweitens die Ausbeute von ex vivo expandierten AD-MSC zu studieren und des Weiteren zu optimieren. Im ersten Teil dieser Forschung wurden grundlegende Aspekte statischer Expansionsstrategien untersucht: Die Auswirkung unterschiedlicher Verdauungsenzyme und der Einsatz von thermoresponsiblen Oberflächen auf das Expansionsverhalten von AD-MSC wurde mit konventioneller Expansion verglichen. Außerdem wurde der Einfluss der Sauerstoffkonzentration auf das Expansionsverhalten von AD-MSC untersucht. Dazu wurden Langzeitkulturen unter hypoxischen (5% O2) und normoxischen (21% O2) Bedingungen kultiviert und das Wachstumsverhalten beider Kulturen verglichen. Zusätzlich wurden MSC-Oberflächenmarker bestimmt und die Zellen in Adipozyten, Chondrozyten und Osteoblasten differenziert um nachzuweisen, dass es sich bei dem Zellmaterial um mesenchymale Stammzellen handelt. Der zweite Teil dieser Forschung konzentrierte sich auf Expansionsmöglichkeiten von AD-MSC in dynamischen Prozessen, zum einem in einem Z®RP 2000 H Bioreaktor unter hypoxischen Bedingung (5% O2) und zum anderen in einem 3D-Einweg-Bioreaktor-system, dem TubeSpin® Bioreaktor unter atmosphärischen (21% O2) Bedingungen. Auf der einen Seite wird unter hypoxischen Bedingungen eine physiologische Umgebung die der körpereigenen nahe kommt durch den geringen Sauerstoffgehalt geschaffen und auf der anderen Seite, wird diese körperähnliche Umgebung durch die Verwendung von Biorektoren verstärkt, da dadurch die Dynamik des menschlichen Körpers ex vivo nachgestellt wird.

Zusammenfassung (Englisch)

Due to the high medical relevance of AD-MSC (adipo-derived mesenchymal stem cells), it is important to develop ex vivo cultivation strategies that allow optimal cell yield. At this point, both the number of cells which can be achieved and the quality of the cultured cells is critical. The aim of this work was to accomplish a contribution to the optimization of AD-MSC expansion strategies. For this purpose this study was separated into two parts in order to optimize the quality as well as the yield of ex vivo expanded AD-MSC. The first strategy explores the different effects of digestive enzymes and thermoresponsible surfaces to investigate the proliferation capacities on a static culture. Furthermore, several advantages and disadvantages of long-term cultivation of AD-MSC under hypoxic (5% O2) and normoxic (21% O2) conditions were investigated. This involves the expansion capacity, the differentiation potential towards cell types (adipocytes, chondrocytes and osteoblasts) and the investigation of characteristic stem cell surface markers to guarantee the existence of such AD-MSC, based on static expansion. The second strategy focuses on the dynamic expansion of AD-MSC in a Z®RP 2000 H rotating bioreactor under hypoxic condition (5% oxygen tension) and in a disposable 3D bioreactor system under normoxic (21% O2) condition. Both expansions are based on dynamic processes. Hypoxic condition was used because of the ability of AD-MSC to survive in a milieu after transplantation and that the functions relating to the local tissue requirements can be investigated.