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Titel: Entwicklung und Validierung eines miniaturisierten in vitro Systems zur Erfassung nanopartikulärer und viraler Effekte auf zellulärer Ebene
Sonstige Titel: Development and evaluation of a miniaturized in vitro system for investigating nanoparticulate and viral effects on the cellular level
Verfasser: Kohl, Yvonne
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2011
SWD-Schlagwörter: Nanopartikel
Cytotoxizität
Viren
In-vitro-Kultur
Miniaturisierung
Chip
Europäische Union / REACH-Verordnung
Freie Schlagwörter: Nanopartikel
Inflammation
Mikrokavität
miniaturisiertes In-vitro-System
Zytotoxizität
nanoparticle
inflammation
micro cavity
miniaturized in vitro system
cytotoxicity
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: Ein Schwerpunkt der EU-Chemikalienverordnung REACH ist die Förderung alternativer Testmethoden zur Risikobewertung chemischer Stoffe. Daher war das Ziel der vorliegenden Arbeit die Entwicklung und Validierung eines miniaturisierten in vitro Systems zur Untersuchung nanopartikulärer und viraler Effekte auf zellulärer Ebene als neue Screeningmethode zur Bewertung des toxischen Potenzials nanoskaliger Materialien. Dazu wurde ein Arraysystem mit miniaturisierten Zellkulturgefäßen entwickelt, in denen eine kleine, aber statistisch signifikante Zellzahl kultiviert und zelluläre Reaktionen erfolgreich in vitro charakterisiert werden konnten. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Miniaturisierung nicht negativ auf das Zellverhalten auswirkt. Somit wurde das neue in vitro System erfolgreich als System zur nanotoxikologischen nichtinvasiven Echtzeitanalyse individueller adhärenter Zellen einer definierten Population evaluiert. Nachdem die Sensitivität des entwickelten mikrokavitätenchip (MKC)-basierten in vitro Systems gegenüber den bisher angewendeten Methoden bewiesen werden konnte, wurde zur weiteren Systemevaluierung der Effekt der Miniaturisierung auf summarische Prozesse wie z. B. die Stammzelldifferenzierung untersucht. Die Anwendung des MKC-basierten Systems zur Untersuchung nanopartikulärer und viraler Effekte auf die Differenzierung und die Inflammation individueller Zellen konnte erfolgreich gezeigt werden. Das neue System eignet sich daher zur Risikobewertung im Rahmen von REACH.
One main focus of the European Regulation of chemical substances REACH is the support of alternative test methods for the risk assessment of chemical substances. Hence, the goal of this dissertation was the development and evaluation of a miniaturized in vitro system for investigating nanoparticulate and viral effects on the cellular level as new screening method for assessing the toxic potential of nanoscaled materials. Therefore, an array system with miniaturized cell culture chambers has been established, in which a small but statistically significant cell number could be cultured and cellular reactions could be successfully characterized in vitro. No negative effect of miniaturi¬zation on the cell behavior could be indicated. Therefore the new in vitro system was successfully evaluated as system for noninvasive nanotoxicological real time analysis of individual adherent cells in a defined population. After verifying the sensitivity of the established micro cavity chip (MCC)-based system compared to previously applied methods the effect of miniaturization on summary processes like the stem cell differentiation had been investigated for further validation of the system. The application of the MCC-based system for investigating nanoparticulate and viral effects on the differentiation and the inflammation of individual cells could be shown successfully. Thus the new system is suitable for risk assessment in the framework of REACH.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-45245
hdl:20.500.11880/22809
http://dx.doi.org/10.22028/D291-22753
Erstgutachter: Fuhr, Günter R.
Tag der mündlichen Prüfung: 6-Dez-2011
SciDok-Publikation: 13-Dez-2011
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
Fachrichtung: NT - Pharmazie
Fakultät / Institution:NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät

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