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Einleitung: Elektrische Stimulation in Kombination mit externer Applikation von neurotrophen Faktoren steigern die Überlebensfähigkeit der Spiralganglienzellen (SGZ) nach Ototrauma. Potentiell stellen CI-Oberflächen, die mit genetisch modifizierten Zellen besiedelt sind und Wachstumsfaktoren freisetzen, ein zukunftsfähiges „drug-delivery“-System für Langzeitapplikationen dar.

Methode: In dieser in vitro-Studie wurden die Oberflächen von Modellelektroden mit lentiviral modifzierten Mausfibroblasten bewachsen, die BDNF überexprimieren (NIH3T3/BDNF). Untersucht wurden die NIH3T3/BDNF-Zelldichte auf den Modellelektroden und die BDNF-Freisetzung (ELISA) zwischen 4 und 14 Kulturtagen. Zum Nachweis der BDNF-Bioaktivität wurden die biofunktionalisierten Modellelektroden mit Spiralganglienzell-Explantaten für 72 h kultiviert. Die Neuritenaussprossung der SGZ wurde immunhistochemisch analysiert.

Ergebnisse: Zwischen 4 (19.670±1856 Zellen) und 14 Kulturtagen (100.400±9734 Zellen) nahm die Zelldichte auf den Modellelektroden signifikant zu. In Korrelation dazu wurde eine signifikante Steigerung der BDNF-Konzentration von 0,4±0,03 ng/ml auf 9,09±1,97 ng/ml ermittelt. In der Kokultivierung mit biofunktionalisierten Modellelektroden zeigten die SGZ signikant erhöhte Überlebensraten sowie Neuritenaussprossung im Vergleich zu Modellelektrodenen, die mit nativen NIH3T3-Zellen bewachsen waren.

Schlussfolgerungen: Das in vitro-Modell der Biofunktionalisierung zeigt, daß rekombinante Zellen auf 3D-Silikonoberflächen potentiell als „drug-delivery“-System in vivo eingesetzt werden können. Folgende tierexperimentelle Studien sollen die biologischen Effekte hinsichtlich Langzeitapplikation, Biokompatibilität und Regenerationsfähigkeit der SGZ untersuchen.

Unterstützt durch: SFB599, Deutsche Forschungsgemeinschaft