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Einführung: Die Besiedlung von Cochleaimplant (CI)-Elektroden mit genetisch modifizierten Zellen zur Überexpression von Wachstumsfaktoren ermöglicht ein potentiell effektives Drug delivery-System zur Induktion zellulärer Überlebensmechanismen gegen Ototrauma. Neben der Immobilisierung der Zellen durch Adhärenz auf unterschiedlichen Oberflächen, stellt die Einkapselung der Zellen in Hydrogelen möglicherweise ein effektiveres Verfahren zur kontrollierten Freisetzung von Wachstumsfaktoren dar. In dieser Studie wurde ein in vitro-Modell für die zelluläre Freisetzung von BDNF von lentiviral modifizierten NIH3T3-Zellen (NIH3T3/BDNF) unter Einschluß in „low melting“-Agarose (LMA) etabliert.

Methode: NIH3T3/BDNF-Zellen (10.000–200.000) wurden in 1–2% LMA eingesät und zwischen 2 d und 9 d kultiviert. Zusätzlich wurden 1,0 x 10.000 NIH3T3/BDNF-Zellen/µl in 6% LMA eingesät. Die Spitzen der CI-Elektroden wurden in die Suspension aus Zellen und LMA getaucht und bis zu 14 d bei 37°C kultiviert. Die Freisetzung von BDNF beider Zellkulturansätze wurde mittels ELISA quantitativ bestimmt.

Ergebnisse: In Korrelation zur Zellzahl und Zellkulturdauer wurde ein Anstieg der BDNF-Konzentration bis zu 134,8 ng/ml (± 0,147) aus NIH3T3/BDNF-Zellen in LMA an Tag 9 gefunden. Aufgrund einer eingeschränkten Hydrogeloberfläche und infolgedessen geringeren Zellzahl wurden geringere BDNF-Konzentrationen (2,8 ng/ml, 7 d) aus Zellen ermittelt, die in 6% LMA eingeschlossen und auf Elektrodenspitzen fixiert wurden.

Schlussfolgerungen: Unsere in vitro-Studie demonstrierte die Machbarkeit der Inklusion genetisch modifizierter Zellen in Hydrogel als potentielles Drug delivery-System. Hinsichtlich klinischer Applikation stehen Hydrogele unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung im Fokus unserer Forschung.