Charakterisierung von Polyelektrolytkapseln hinsichtlich materialtechnischer und zellbiologischer Eigenschaften und Anwendung dieser für die Analyse der Mikroumgebung verkapselter T-Lymphozyten

Eine zukünftig wichtige Methode ist die Verkapselung von Säugerzellen. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und vorrangig im Bereich der Biotechnologie oder in der medizinischen Forschung zu finden. In der medizinischen Anwendung könnten die Kapseln als Mikroumgebung für Tissue Engineering dienen. Durch die stabile Kapselmembran, die Schutz vor Scherkräften bietet, ist es möglich im Inneren hohe Zelldichten und Viabilitäten zu erreichen. Ziel dieser Studie war die Untersuchung der Mikroumgebung in den Kapseln sowohl hinsichtlich der zellbiologischen als auch der materialtechnischen Eigenschaften. Das verwendete Material Natriumcellulosesulfat (NaCS) mit dem Gegenkation Polydiallyldimethylammoniumchlorid (PDADMAC) zeigte eine gute Biokompatibilität und Langzeitstabilität. Dabei konnten keine zytotoxischen Eigenschaften und keine Aktivierung der verkapselten Zellen festgestellt werden. Bei der Verwendung einer Zelllinie, den Jurkat T-Zellen, konnten annähernd Gewebezelldichten in den Kapseln erreicht werden. Die Übertragung der Experimente auf primäre Zellen erfolgte durch die Isolierung humaner T-Lymphozyten aus dem Blut gesunder Spender und die Verkapselung dieser nach Aktivierung durch das Mitogen Phytohämagglutinin (PHA). Im Rahmen dieser Studie konnte gezeigt werden, dass verkapselte T-Lymphozyten eine bis zu gleich häufige Teilungsanzahl aufweisen, wie jeweils die unverkapselte Kontrolle des gleichen Spenders. Dabei konnten in den Kapseln höhere Zelldichten erreicht werden, wobei die Untersuchung der Entwicklung der Subpopulationen keine Beeinflussung durch das Kapselmaterial ergab. Die erhaltenen Ergebnisse dienen als Grundlage für die Entwicklung eines artifiziellen Lymphknotens.