Dreidimensionale Zellkulturen helfen dabei, Krankheitsverläufe besser zu verstehen und neue therapeutische Ansätze im Labor zu testen. Viele etablierte Systeme bilden jedoch Gewebe wie Nerven-, Herz- oder Muskelgewebe nur eingeschränkt ab, da diese im Körper eine gerichtete Struktur besitzen. Hier setzt das am DWI entwickelte AnisoGel-System an: Es nutzt magnetisch ausrichtbare Mikrofasern, die in Hydrogele eingebettet werden und Zellen eine räumliche Orientierung geben können (anisotrope 3D-Zellkultur). Ziel der Machbarkeitsstudie war es, diese Mikrofaser-Technologie weiterzuentwickeln und neue Faserarten für 3D-Zellkulturmodelle nutzbar zu machen.
Im Rahmen der Studie untersuchte das Forschungsteam alternative Materialien für die Herstellung der Mikrofasern sowie neue Ansätze für hohle und poröse Fasern. Dadurch sollen sich die Mikrofasern gleichmäßiger in Hydrogelen verteilen. Im Fall der porösen Mikrofasern kann die veränderte Topografie der Oberfläche genutzt werden, um das Zellverhalten in der Kultur gezielt zu beeinflussen (z.B. Adhäsion, Migration und Proliferation). Erste Herstellungsansätze konnten erfolgreich erprobt werden; besonders vielversprechende Fasern zeigten deutlich veränderte Eigenschaften im Vergleich zu bisherigen Standardfasern. Ausgewählte Mikrofasern wurden anschließend erfolgreich in 3D-Zellkulturen mit menschlichen Endothelzellen getestet.
Die Studie ermöglichte es den beteiligten Gruppen, die bestehende Mikrofaser-Bibliothek zu erweitern und neue Ansätze für anisotrope 3D-Gewebemodelle zu erproben. Gleichzeitig vertiefte sie die Zusammenarbeit zwischen DWI, IPF und INM, die bereits im Leibniz-SAW-Transferprojekt µTISSUEfab gemeinsam an der Skalierung solcher Gewebemodelle arbeiten.