Serumfreie Kultivierung von Osteoprogenitorzellen und Osteoblasten zur Testung von Biomaterialien

Ziel der Arbeit ist es, ein Modell zur Testung der Bioverträglichkeit von Materialoberflächen zu evaluieren. Für gewöhnlich binden Zellen mittels von Integrinen nicht an die eigentliche Biomaterialoberfläche, sondern an adsorbierte Proteine des Serums oder der Gewebeflüssigkeiten. Um den Einfluss von Serumproteinen bei der Zelladhäsion an die Testmaterialien auszuschließen haben wir Osteoprogenitorzellen und Osteoblasten mit einem Serumersatz oder fötalem Kälberserum kultiviert, aber säten sie gleichermaßen ohne Serum oder Serumersatz auf Zellkulturpolystyren, gesandstrahltem Titan und titanbeschichtet mit dem Peptid c(RGDfK) oder Hydroxylapatit (Bonemaster) aus und bestimmten die Zelladhäsion. Weiterhin wurden die Oberflächen zusätzlich mit den Serumproteinen Albumin, Fetuin, Fibronektin und Vitronektin vorinkubiert, um gezielt deren Einfluss auf die Zelladhäsion zu untersuchen. Es zeigte sich ein deutlicher Einfluss hinsichtlich der Zelladhäsion in Abhängigkeit von den Kulturbedingungen und dem Differenzierungsgrad, der sich besonders bei der Adhäsion an c(RGDfK) bemerkbar machte. Die Vorbeschichtung mit Serumproteinen zeigte, dass neben Fibronektin und Vitronektin auch Fetuin als Adhäsionsfaktor wirkte, während Albumin einen antiadhäsiven Effekt hatte. Materialabhängig beeinflussten sie die Zelladhäsion unterschiedlich. Obwohl Osteoprogenitorzellen und Osteoblasten Zellkulturpolystyren, gesandstrahltes Titan und besonders Hydroxylapatit auch ohne vermittelnde Proteine binden konnten, muss immer berücksichtigt werden, dass Ausbreitung und Proliferation der Zellen auf einem Material wichtiger sind als nur Adhäsion und beim Fehlen von Adhäsionsproteinen möglicherweise nicht gewährleistet sind.