Zellbilogie (S1-Labor)

Das Labor bietet eine state of the art Ausrüstung für eukaryote Zellkulturen mit entsprechenden clean benches, Inkubatoren und Mikroskopen.

Arbeitsgebiete:

  • Tumorbiologie
  • Zellbiologie
  • Zellkulturtechnik

Ausstattung:

  • Inkubatoren
  • Cleanbenches

Praktika/studentische Arbeiten: Zellkulturpraktikum, BME Grundlagenpraktikum, Betreuung von Studien-, Bachelor-  und Masterarbeiten in den Studiengängen BPT, MDT, MTZ und MME

Forschung:

Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe von Prof Müller liegt auf der Etablierung und Weiterentwicklung von komplexen 3D in vitro Modellen für die Wundheilung, Tumor-Stroma-Interaktion und Metastasierung als Ersatz Tierversuchen in der medizinischen Forschung und Entwicklung von Therapeutika. In früheren Arbeiten konnte die Arbeitsgruppe einen wesentlichen Beitrag des durch komplexe Zytokin-Interaktionen aktivierten Tumorstromas zur Tumorprogression und Metastasierung nachweisen. Die Entschlüsselung eines komplexen tumor-fordernden Zytokinnetzwerkes machte deutlich, dass sowohl aktivierte Fibroblasten als auch Entzündungszellen des Tumorstromas Tumorprogression, Angiogenese und Metastasierung vorantreibe.

Raum

A 2.08a Villingen-Schwenningen

Derzeit stehen der Arbeitsgruppe verschiedene Modellsysteme zur Verfügung:

A) 3D Spharoidmodelle von verschiedenen humanen Tumorzelllinien (Lungenkarzinome, Melanome, Prostatakarzinome Colonkarzinome, Glioblastome)  für die gezeigt werden konnte, dass

  1. die Proliferation und Apoptose der Tumorzellen in diesem 3D System – wie auch fü r den Tumor in vivo zu erwarten – von dem Angebot an Glukose und Sauerstoff abhängt und
  2.  dass abhangig von der Matrixsynthese der Tumorzellen verschiedene Zelllinien eine unterschiedliche Neigung zeigen aus den Sphäroiden auszuwandern.

B) Ein mikrofluidisches in vitro Kapillarmodell zur Beobachtung des Verhaltens metastatischer Tumorzellen bei der Extravasation aus dem Mikrogefäß, das in einem inzwischen abgeschlossenen BMBF-Antrag entwickelt wurde.

C) Ein 3D organotypisches in vitro Tumor-Stroma-Modell, bei dem die stromale Matrix, in der Fibroblasten, Gefäßzellen und Entzündungszellen eingebettet sind, durch Kollagen bzw. speziell modifizierte Hydrogele dargestellt wird und Tumorzellen entweder als Spharoide in der Matrix oder als Tumorepithel auf der Matrix wachsen. In diesem Modell konnten die früher in vivo beobachteten Zytokin-vermittelten Zell-Zell-Interaktionen nachvollzogen werden und erstmals eine Gefäßsprossung in Richtung der eingebetteten Mikrotumore ohne die Zugabe externer Wachstumsfaktoren erreicht werden.

D) Ein 3D organotypisches in vitro Wundheilungsmodel, mit einer au Kollagen bestehenden Dermis in der Fibroblasten, Entzündungszellen eingebettet sind. Auf dem dermalen Äquivalent bilden Keratinozyten ein differenziertes Epithel in das zusätzlich Melanozyten integriert werden.

Literatur:

Depner S, Lederle W, Gutschalk C, Linde N, Zajonz A, Mueller MM Cell type specific interleukin-6 induced responses in tumor keratinocytes and stromal fibroblasts are essential for invasive growth. Int J Cancer. 135(3):551-62 (2014)

Jagiella N., Müller B., Müller M., Vignon-Clementel I., Drasdo D., Inferring Growth Control Mechanisms in Growing Multi-cellular Spheroids of NSCLC Cells from Spatial-Temporal Image Data PLOS Comput. Biol. (2016)

Kiefer A.-K., Dawn Parente J., Hensler S., Mueller M.M., Moeller K. Image acquisition and planimetry systems to develop wounding techniques in 3D wound model. Cur Dir Biomed Eng (2017); 3(2): 359–362

Hensler S., Kühlbach C., Dawn Parente J., Krueger-Ziolek S., Moeller K., Mueller M.M.,Establismendt and initial characterization of a simple 3D organotypic wound healing model. CurDir Biomed Eng (2018); in press

Kühlbach, C.; da Luz, S.; Baganz, F.; Hass, V.C.; Mueller, M.M. A Microfluidic System for the Investigation of Tumor Cell Extravasation. Bioengineering 20185, 40.