%0 Generic
%A Boehm, Heike
%D 2008
%F heidok:8964
%K perizelluläre Matrix , Knorpelzellen , nanostrukturierte Oberflächen , Mikrorheologie , Hyaluronsäurepericellular coat , chondrocyte , nanostructured surfaces , microrheology , hyaluronan
%R 10.11588/heidok.00008964
%T Micromechanical Properties and Structure of the Pericellular Coat of Living Cells Modulated by Nanopatterned Substrates
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/8964/
%X Das mechanisch stark beanspruchte Knorpelgewebe in Gelenken besteht zum überwiegenden Teil aus einer komplexen extrazellulären Matrix (ECM). Chondrozyten, spezialisierte in der Matrix eingebettete Zellen, erneuern diese fortwährend, um deren Abrieb und Verschleißzu verhindern. Die Zellen werden durch eine mikrometerdicke perizelluläre Matrix (PCC) geschützt, die ein Überleben und ein Teilen der Zellen trotz der hohen mechanischen Belastung ermöglicht. Die PCC ist von entscheidender Bedeutung für eine Vielzahl weiterer biologischer Prozesse, wie der Motilität, der Zellalterung und der Ostheoarthrose.  Auf molekularer Ebene ist die Zusammensetzung und Wechselwirkung der verschiedenen PCC-Komponenten gut verstanden: Der überwiegende Teil der PCC besteht aus Wasser und ist damit mit lichtmikroskopischen Methoden nicht detektierbar. Das Rückgrat der PCC wird aus stark hydratisierten Hyaluronsäurepolymeren und daran angebundenen HA-Bindungsproteinen gebildet.  Informationen über die mesoskopische Struktur der PCC sind allerdings kaum vorhanden. Diese ist jedoch von fundamentaler Bedeutung für das Verständnis der Kraftübertragung aus dem Knorpelgewebe auf die Zellen sowie zur Aufklärung des Mechanismus, der den Zellen eine aktive Anpassung der PCC ermöglicht  Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher neue Methoden zur Visualisierung der PCC etabliert, die eine dreidimensionale Darstellung, sowie die mikromechanische Charakterisierung der PCC lebender Zellen ermöglichen. Diese Methoden erlaubten die Untersuchung der dynamischen Anpassung der PCC bei Zellteilung, Motilität und Phagozytose. Die mesoskopische Struktur der PCC konnte von den erhaltenen Messdaten abgeleitet und durch entsprechende Modellsysteme aus endständig angebundenen  HA Molekülen unterstützt werden. Darüber hinaus konnte das Wechselspiel von PCC und ECM mit Hilfe von Adhäsionsstudien auf homogenen sowie nanostrukturierten Oberflächen, welche die ECM-Wechselwirkungen kontrollieren, untersucht werden.