Development and operation of a perfusion bioreactor for the cultivation of mammalian cells inside a sponge-like ceramic matrix

Mit steigenden Anforderungen aus Medizin und industrieller Wertstoffherstellung gewinnt die Kultivierung tierischer Zellen in dreidimensionalen Verbünden zunehmend an Bedeutung. Die Versorgung von im Inneren der Strukturen wachsenden Zellen stellt hierbei besondere Ansprüche an die Kultivierungstechniken. Die vorliegende Arbeit beschreibt Entwicklung und Betrieb eines Perfusionsbioreaktors, in dem adhärent wachsende Zellen in einer porösen Aluminiumoxid-Keramik kultiviert werden. In zylinderförmigen Gerüsten mit 10 mm Durchmesser und 5 mm Höhe konnte das Wachstum von CHO-K1, A549, MDCK und primären humanen Fibroblasten gezeigt werden, wobei Wachstum über die metabolische Reduktion von Resazurin und Masse elementaren Kohlenstoffs, Zellverteilung und -vitalität über Schnittfärbungen nachgewiesen wurden. Überdies wurden in den Poren der Keramiken mittels Rasterlektronenmikroskopie proteinartige Strukturen gefunden, die den Schluss nahelegen, dass CHO-K1 und Fibroblasten Proteine der extrazellulären Matrix sezernieren. Anzunehmen ist, dass sich wegen der geringen Strömungsgeschwindigkeiten von 0.33-0.66 ml min−1 cm−2 und damit stark diffusionsgeprägter Nährstoffversorgung eine für das Zellwachstum besonders günstige Mikroumgebung ausbildet. Durchströmte Aluminumoxid-Keramiken sind daher bestens geeignet für die Kultivierung tierischer Zellen unter naturähnlichen Bedingungen.

Author dc:creator

• Goralczyk, Vicky

Advisor dc:contributor.advisor

• King, Rudibert

Licence dc:rights.uri

• https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/de/

Language dc:language.iso

en, English

Identifier URI

urn:nbn:de:kobv:83-opus-27565
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2551

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/2848