Zellkulturtechnik – Plasma im Beutel

Lebende Zellen werden in modernen Therapieverfahren wie Bluttransfusionen, Stammzelltherapien und Knochenmarktransplantationen oder bei der Regeneration von schweren Verbrennungen immer häufiger verwendet. Die standardmäßige Kultivierung dieser Zellen in offenen Systemen ist mit einem hohen Kontaminationsrisiko verbunden, welches nur durch hohen apparativen Aufwand und eine geeignete Infrastruktur im Labor verringert werden kann. Die Verwendung geschlossener Beutelsysteme als Kultivierungsgefäße kann hier Abhilfe schaffen.

Gewöhnliche Kunststoffe bieten meist keine geeignete Oberfläche für die Kultivierung, da eine Anhaftung der Zellen nicht möglich ist. Um diese zu erreichen, muss die Oberfläche vorbehandelt oder beschichtet werden. Hierzu wurde am Fraunhofer IST basierend auf einem Plasmaverfahren bei Atmosphärendruck ein Prozess entwickelt, der eine automatisierte Beschichtung der Innenseiten von geschlossenen Kunststoffbeuteln ermöglicht. Der Beutel wird mit einem Schichtbildner und dem Prozessgas gefüllt. Durch Anlegen einer Spannung an zwei Elektroden, die sich oberhalb und unterhalb des Beutels befinden, wird das Plasma im Inneren gezündet. Die Behandlung ist bereits nach wenigen Sekunden abgeschlossen, und der Beutel kann nach dem Ablassen des verbrauchten Beschichtungsgases direkt für die Zellkultivierung eingesetzt werden. Die Beschichtungen des Fraunhofer IST eignen sich sowohl für die Kultivierung verschiedener humaner und tierischer Zelllinien als auch für die humaner mesenchymaler Stammzellen.

Die Auswahl des Schichtbildners beeinflusst die Eigenschaften der Oberfläche nach der Plasmabehandlung. Es können sowohl Oberflächen mit chemisch reaktiven Gruppen wie primären Aminogruppen, Carboxylgruppen, Carbonylgruppen oder Epoxiden erzeugt werden, als auch Oberflächen mit definierter Benetzbarkeit (hydrophil, hydrophob).

Die Vorteile

  • Innenbeschichtung geschlossener Kunststoffbeutel ohne Verlust der Steriltät
  • Homogene Beschichtung auf den Beutelinnenseiten
  • Lösungsmitelfreie Beschichtung
  • Kurze Prozesszeiten
  • Modifikation kommerzieller Systeme möglich

Unser Angebot

  • Einstellung der Benetzbarkeit der Kunststoffoberfläche (hydrophil, hydrophob)
  • Erzeugung chemisch reaktiver funktioneller Gruppen
  • Beschichtung zur adhärenten Zellkultivierung in geschlossenen Systemen
  • Oberflächenanalytik
  • Prozess- und Anlagenentwicklung

 

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