Die Arbeitsgruppe von Prof. Franziska Jundt hat ein innovatives biomimetisches 3D-Knochenmodell entwickelt, das mit einem speziellen Bioreaktor die Entwicklung von Knochenzellen (Osteozyten) unter natürlichen Bedingungen wie Flüssigkeitsbewegung und mechanischem Druck simuliert. Dabei fanden sie heraus, dass bestimmte Gerüstmaterialien (poly(L-lactid-co-trimethylencarbonat) LTMC-Gerüste) besonders gut geeignet sind, um die Reifung von Osteozyten zu fördern. Außerdem zeigte sich, dass die Zellen schnell auf mechanische Reize wie Druck und Strömung reagieren, indem sie wichtige Gene für ihre Entwicklung und Anpassung aktivieren, was die Effizienz des Modells zur Untersuchung der Osteozyten-Mechanobiologie unter realitätsnahen Bedingungen unterstreicht.
Das Modell ermöglicht es auch, die Auswirkungen von Tumorzellen, die den Knochen angreifen, wie bei Knochenmetastasen oder dem Multiplen Myelom, zu untersuchen. Durch diese neue Technik könnten in Zukunft sogar Tierversuche reduziert werden.
Wyonna Darleen Rindt, Melanie Krug, Shuntaro Yamada, Franziska Sennefelder, Louisa Belz, Wen-Hui Cheng, Muhammad Azeem, Martin Kuric, Marietheres Evers, Ellen Leich, Tanja Nicole Hartmann, Ana Rita Pereira, Marietta Hermann, Jan Hansmann, Camilla Mussoni, Philipp Stahlhut, Taufiq Ahmad, Mohammed Ahmed Yassin, Kamal Mustafa, Regina Ebert, Franziska Jundt. A 3D bioreactor model to study osteocyte differentiation and mechanobiology under perfusion and compressive mechanical loading. Acta Biomater. 2024 Aug;184:210-225. doi: 10.1016/j.actbio.2024.06.041.
