Mechanische Dehnung, Kultivierung an der Luftgrenzfläche
Epithelzellen (als Modell für Typ II Zellen) werden (in Monokultur oder in Kokultur mit differenzierten Makrophagen) unter mechanischer Dehnung kultiviert. Es wird Ruheatmung (0,25 Hz, 17% Flächenausdehnung, sinusoidale äquibiaxiale Dehnung) modelliert. Die Zellen können in direkter räumlicher Umgebung, aber auch separiert voneinander kultiviert werden, dabei teils an der Luft-Grenzfläche (Exposition gegenüber Aerosolen möglich).
Das Modell erlaubt folgende Analysen:
- hochauflösende Lichtmikroskopie (etwa CLSM), Elektronenmikroskopie
- Zytotoxizität (z.B. Membranintegrität, Stoffwechselaktivität, Bildung reaktiver Sauerstoffspezies)
- pro-inflammatorische Marker (z.B. ELISA)
- Expression (qRT-PCR)
- Veränderung der Materialeigenschaften
Publikationen
- Schmitz C, Welck J, Tavernaro I, Grinberg M, Rahnenführer J, Kiemer AK, van Thriel C, Hengstler JG, Kraegeloh A. Mechanical strain mimicking breathing amplifies alterations in gene expression induced by SiO2 NPs in lung epithelial cells. Nanotoxicology 2019; 13(9):1227-1243. doi:10.1080/17435390.2019.1650971
- Elberskirch L, Sofranko A, Liebing J, Riefler N, Binder K, Bonatto Minella C, Razum M, Mädler L, Unfried K, Schins RPF, Kraegeloh A, van Thriel C. How Structured Metadata Acquisition Contributes to the Reproducibility of Nanosafety Studies: Evaluation by a Round-Robin Test. Nanomaterials. 2022; 12(7):1053. doi:10.3390/nano12071053
- Tavernaro I, Dekkers S, Soeteman-Hernández LG, Herbeck-Engel P, Noorlander C, Kraegeloh A. Safe-by-Design part II: A strategy for balancing safety and functionality in the different stages of the innovation process. NanoImpact. 2021;24:100354. doi:10.1016/j.impact.2021.100354
Ansprechpartner/innen
Dr. Annette Kraegeloh
INM-Leibniz-Institut für Neue Materialien
annette.kraegeloh@leibniz-inm.de
Themenbezogene Förderungen
- Leibniz-Gemeinschaft im Rahmen des Leibniz Forschungsverbundes „Nanosicherheit“
Erläuterungen zu den 3Rs
Reduktion von Versuchen an Nagetieren durch einfache in vitro Modelle
Quellennachweis Abbildung
Carmen Schmitz INM