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Einleitung: In früheren Studien wurde der protektive Effekt von neurotrophen Faktoren wie dem Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) auf das Überleben von Spiralganglienzellen (SGZ) belegt. Hierzu konnte ein biologischer Effekt durch BDNF-produzierende Zellen auf die Proliferation von SGZ gezeigt werden. Um die Anwendbarkeit dieses Ansatzes für modifizierte Cochlea Implantat Oberflächen zu zeigen, wurden in der vorliegenden Studie Silikonproben eines Elektrodenträgermodels mit lentiviral modifizierten, BDNF-produzierenden Fibroblasten (NIH3T3) besiedelt. Das Material wurde im Hinblick auf die Biokompatibilität des Elektrodenträgermaterials, die Bioaktivität des freigesetzten BDNF auf SGZ in vitro und in vivo untersucht.

Methoden: Die NIH3T3/BDNF-Zellen wurden bis zu 14 Tage kultiviert. Die BDNF-Freisetzungsraten wurden mittels ELISA untersucht. Die Bioaktivität und Biokompatibilität der funktionalisierten Probekörper wurden in Co-Kultur mit SGZ, sowie anhand von histologischen Schnitten implantierter Meerschweincheninnenohren mikroskopisch untersucht.

Ergebnisse: Ein signifikanter Anstieg der Proliferationsrate wurde ab Tag 7 ermittelt. In Korrelation dazu stieg die BDNF-Produktion zwischen Tag 4 (0,563 ng/ml), 7 (9,377 ng/ml) und 14 (18,99 ng/ml) an. Die SGZ zeigten eine signifikant hohe Überlebensrate, sowie gesteigertes Neuritenwachstum in Co-Kultur. Die Zellen sind, fixiert auf dem Probekörper, nach Explantation unter Fluoreszenz gut nachweisbar.

Schlussfolgerung: Die Viabilität der Zellen auf Elektrodenoberflächen und die effektive Freisetzung von BDNF konnten belegt werden. Die Bioaktivität auf SGZ in vivo ist erkennbar. Die Ergebnisse implizieren den Einsatz von biofunktionalisierten Elektroden als innovatives Drug-Delivery-System.