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Kulturbeutel Zellkulturbeutel – Plasma in Tüten

| Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Geschlossene Plastikbeutel lassen sich mithilfe von Plasmen bei Atmosphärendruck so verändern, dass an ihren Wänden menschliche Zellen anhaften und sich vermehren können. Solche Zellkulturbeutel stellen ein wichtiges Hilfsmittel für Forschung und Klinik dar und könnten vielleicht eines Tages die heutigen Petrischalen ablösen.

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Die Zellkulturbeutel vor (oben) und während der Beschichtung (unten). (Bild: Fraunhofer IST)
Die Zellkulturbeutel vor (oben) und während der Beschichtung (unten). (Bild: Fraunhofer IST)

Braunschweig – Ärzte setzen bei Therapien immer häufiger lebende Zellen ein: bei der Bluttransfusion ebenso wie bei Knochenmarkstransplantationen, bei Stammzelltherapien oder nach schweren Verbrennungen. Zellen, die vom Patienten selbst stammen, sind ideal, um verbrannte Haut zu ersetzen, Immundefekte zu beheben, degenerierte Knorpel zu reparieren oder verletzte Knochen zu heilen, denn sie werden vom Immunsystem nicht abgestoßen.

Dazu ist es nötig, solche Zellen patientenspezifisch aufzubewahren, zu züchten, zu vermehren oder gar zu verändern. Problematisch ist jedoch die Haltbarkeit der verwendeten Zelllösungen. Da sie leicht durch Keime infiziert werden, lassen sie sich in den heute üblichen Gefäßen meist nur wenige Tage lagern.

Verbundprojekt Innosurf forscht an neuen Beschichtungsverfahren

Das Verbundprojekt Innosurf sollte da Abhilfe schaffen: Wissenschaftler aus fünf Forschungseinrichtungen haben mit Partnern aus der Industrie neuartige Kunststoffoberflächen und Messverfahren zur effizienten Gewinnung von humanen Zellen für diagnostische und therapeutische Anwendungen entwickelt. Die Arbeiten wurden vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig koordiniert.

Atmosphärendruck-Plasmen verändern Kunstoffoberfläche

Die Idee ist, die Zellen in geschlossenen, sterilen Kunststoffbeuteln zu kultivieren. Dazu muss man die innere Oberfläche der Beutel so verändern, dass sie Zellen gute Überlebensbedingungen bieten. Ein Team um Dr. Michael Thomas am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig hat dafür nun ein plasmatechnisches Verfahren bei Atmosphärendruck entwickelt. „Wir befüllen die Beutel mit einem spezifischen Gasgemisch und legen eine elektrische Spannung an“, erklärt die wissenschaftliche Mitarbeiterin Dr. Kristina Lachmann. „So entsteht im Inneren für kurze Zeit ein Plasma – also ein leuchtendes, ionisiertes Gas –, das die Kunststoffoberfläche chemisch verändert.“

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