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Development of Eimeria nieschulzi (Coccidia, Apicomplexa) Gamonts and Oocysts in Primary Fetal Rat CellsChen, Hong, Wiedmer, Stefanie, Hanig, Sacha, Entzeroth, Rolf, Kurth, Michael 22 January 2014 (has links)
The in vitro production of gametocytes and oocysts of the apicomplexan parasite genus Eimeria is still a challenge in coccidiosis research. Until today, an in vitro development of gametocytes or oocysts had only been shown in some Eimeria species. For several mammalian Eimeria species, partial developments could be achieved in different cell types, but a development up to gametocytes or oocysts is still lacking. This study compares several permanent cell lines with primary fetal cells of the black rat (Rattus norvegicus) concerning the qualitative in vitro development of the rat parasite Eimeria nieschulzi. With the help of transgenic parasites, the developmental progress was documented. The selected Eimeria nieschulzi strain constitutively expresses the yellow fluorescent protein and a macrogamont specific upregulated red tandem dimer tomato. In the majority of all investigated host cells the development stopped at the second merozoite stage. In a mixed culture of cells derived from inner fetal organs the development of schizont generations I-IV, macrogamonts, and oocysts were observed in crypt-like organoid structures. Microgamonts and microgametes could not be observed and oocysts did not sporulate under air supply. By immunohistology, we could confirm that wild-type E. nieschulzi stages can be found in the crypts of the small intestine. The results of this study may be helpful for characterization of native host cells and for development of an in vitro cultivation system for Eimeria species.
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Two Clonal Cell Lines of Immortalized Human Corneal Endothelial Cells Show either Differentiated or Precursor Cell CharacteristicsValtink, Monika, Gruschwitz, Rita, Funk, Richard H. W., Engelmann, Katrin January 2008 (has links)
Access to primary human corneal endothelial cells (HCEC) is limited and donor-derived differences between cultures exacerbate the issue of data reproducibility, whereas cell lines can provide sufficient numbers of homogenous cells for multiple experiments. An immortalized HCEC population was adapted to serum-free culture medium and repeated cloning was performed. Clonally grown cells were propagated under serum-free conditions and growth curves were recorded. Cells were characterized immunocytochemically for junctional proteins, collagens, Na,K-ATPase and HCEC-specific 9.3.E-antigen. Ultrastructure was monitored by scanning and transmission electron microscopy. Two clonal cell lines, HCEC-B4G12 and HCEC-H9C1, could be isolated and expanded, which differed morphologically: B4G12 cells were polygonal, strongly adherent and formed a strict monolayer, H9C1 cells were less adherent and formed floating spheres. The generation time of B4G12 cells was 62.26 ± 14.5 h and that of H9C1 cells 44.05 ± 5.05 h. Scanning electron microscopy revealed that B4G12 cells had a smooth cell surface, while H9C1 cells had numerous thin filopodia. Both cell lines expressed ZO-1 and occludin adequately, and little but well detectable amounts of connexin-43. Expression of HCEC-specific 9.3.E-antigen was found commensurately in both cell lines, while expression of Na,K-ATPase α1 was higher in H9C1 cells than in B4G12 cells. B4G12 cells expressed collagen IV abundantly and almost no collagen III, while H9C1 cells expressed both collagens at reasonable amounts. It is concluded that the clonal cell line B4G12 represents an ideal model of differentiated HCEC, while H9C1 may reflect features of developing or transitional HCEC. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.
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Synthese und Charakterisierung von Limbusepithel-Amnion-Transplantaten aus langzeitorgankonservierten Hornhäuten und kryokonservierten AmnionmembranenHenkel, Tassilo 05 January 2011 (has links) (PDF)
In dieser Arbeit wurden Methoden entwickelt und verglichen, um aus Corneoskleralringen langzeitorgankonservierter Hornhäute und intakten, kryokonservierten Amnionmembranen Limbusepithel-Amnion-Transplantate herzustellen. Als erfolgreichste Kultivierungsmethode stellte sich hierbei signifikant die Explantat-Technik mit nach unten gerichtetem Limbusepithel heraus. Hier konnte eine Auswachsrate von 42 % erzielt werden. Es wurde weiterhin gezeigt, dass das ausgewachsene, mehrschichtige Limbusepithel proliferationsfähige TACs (Transient Amplifying Cells) enthält.
Weiterhin konnten mittels Regressionsanalyse signifikante Zusammenhänge zwischen Spenderalter, Post-mortem-Zeit, Organkultur-Dauer und der Auswachsrate beschrieben werden. Kurzgefasst wurde die Vermutung bestätigt, dass jede Verlängerung der unterschiedlichen Zeiten eine Verringerung der Auswachsrate zur Folge hat.
Die hergestellten Limbusepithel-Amnion-Transplantate könnten für Patienten mit Limbusstammzellinsuffizienz unterschiedlicher Genese verwendet werden.
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In vitro-Evaluierung der Kompatibilität von Vollblut und Blutplasma als Ausgangsmaterial zur Herstellung Matrix-assoziierter Chondrozytentransplantate unter Verwendung equiner Chondrozyten: In vitro-Evaluierung der Kompatibilität von Vollblut und Blutplasmaals Ausgangsmaterial zur Herstellung Matrix-assoziierter Chondrozytentransplantate unter Verwendung equiner ChondrozytenGraf, Sophie Christine 06 February 2012 (has links)
Gelenkknorpel ist ein gefäßloses, hoch spezialisiertes Gewebe mit nur sehr begrenzter Regenerationsfähigkeit. Entstandene Läsionen werden bei natürlicher Heilung durch min-derwertigen Faserknorpel gefüllt. Ein vielversprechender Therapieansatz kommt aus dem Gebiet des Tissue Engineering. Dabei werden isolierte Chondrozyten in vitro vermehrt und anschließend in den Defekt eingebracht. In den letzten Jahren ist hier die 3 D-Kultivierung in patientenspezifischen Biomaterialien zunehmend in den Fokus der Forschung geraten. Ziel der hier vorgestellten Studie war es, die Tauglichkeit von Vollblut und Blutplasma als Aus-gangsmaterial für MACTs aufgrund makroskopischer Eigenschaften, Zellzahlentwicklung im Konstrukt, Zellvitalität und Syntheseleistung charakteristischer EZM-Marker zu untersuchen.
Es wurde für diese Studie Knorpel aus den Fesselgelenken vier geschlachteter Pferde (2-16 Jahre) entnommen, mechanisch zerkleinert und anschließend mit Kollagenase A verdaut. Von einem 6 jährigen klinikeigenen Wallach wurde Vollblut in Citratröhrchen gewonnen, ein Teil zu Plasma weiterverarbeitet und beides bei -80 °C bis zur weiteren Verwendung Schock gefroren. Zur Herstellung der walzenförmigen Konstrukte mit den Maßen 9,6 cm2 x 4,7 mm, wurden 4,5 ml Vollblut bzw. Plasma mit je 3x106 Chondrozyten suspensiert und durch Zuga-be von CaCl2 zur Koagulation gebracht. Der Kultivierungszeitraum betrug 28 Tage in DMEM, angereichert mit 10% allogenem Serum und 1% Antibiotika. Die Konstrukte wurden an den Tagen 1, 14 und 28 auf Zellzahl, -vitalität und mithilfe qRT-PCR auf hyaline Knorpelmarker wie Kollagen Typ II und Aggrekan untersucht. Zudem wurden histologische und immunhisto-chemische Präparate der Konstrukte angefertigt.
Die Zellvitalität betrug sowohl in den VB-, als auch in den BP-Konstrukten ≥95% bei steigen-der Zellzahl (bis zu 5x106 im Vollblutkonstrukt). Die MACTs beider Ausgangsmaterialien schrumpften auf eine Größe von 2 cm² x 2 mm. Histologisch konnten in beiden Konstruktar-ten mit der Alzianblaufärbung sGAG belegt werden. Darüber hinaus wurde der sGAG Gehalt mit dem DMMB Assay quantitativ ermittelt. Aggrekan, C-4-S, C-6-S und COMP wurden als wichtige Bestandteile der EZM immunhistochemisch angefärbt und waren ebenfalls in beiden Konstruktarten nachweisbar. Mit der qRT PCR konnte die Genexpression von Aggrekan, Kol II und Kol I über den zeitlichen Verlauf ermittelt werden. Es stellte sich heraus, dass sich sowohl die Genexpression von Aggrekan als auch die von Kol II, den beiden Indikatorprotei-nen EZMs des hyalinen Gelenkknorpels über den Kultivierungszeitraum absenkten. Dies deutet auf eine Dedifferenzierung der Chondrozyten hin. Die Expression von Kol I dagegen stieg um ein Vielfaches an. Auch das kennzeichnet eine Dedifferenzierung. Zieht man ande-re Studien heran, so ist die festgestellte Umstellung der Genexpression aber vergleichsweise niedrig, eine Dedifferenzierung weg vom chondrogenen Phänotyp in der hier vorliegenden Arbeit also weniger stark ausgebildet.
Biokompatibilität mit und Abbaubarkeit im Empfängerorganismus konnten in dieser in vitro Untersuchung nicht evaluiert werden.
Zusammenfassend kann man festhalten, dass VB und BP als Ausgangsbiomaterialien zur Herstellung von MACT geeignet sind. Inwieweit es gelingen wird, den chondrogenen Phäno-typ beispielweise durch mechanische Stimulation der eingesäten Zellen stärker zu erhalten, muss in folgenden Studien geklärt werden. Ebenfalls weiterer Forschungsbedarf ist bei den Eigenschaften Elastizität und Steifheit gegeben. Grundsätzlich gilt, dass MACTs auf VB- und BP-Basis einen einfachen, kostengünstigen und patientenspezifisch herstellbaren Therapie-ansatz für die Behandlung von Knorpeldefekten darstellen. / Articular cartilage is a vessel-free, highly specialized tissue with only very limited regenera-tive capacity. Resulting lesions are filled with inferior fibrocartilage by natural healing. A promising therapeutic approach comes from the field of tissue engineering. Therefore iso-lated chondrocytes are expanded in vitro and then placed into the defect. In the last few years the 3-D culturing in patient-specific biomaterials has come increasingly into the focus of research. Purpose of the present study was to evaluate the suitability of whole blood and blood plasma as a basic material for MACT based on macroscopic properties, development of cell number in the construct, cell viability and synthetic performance of characteristic markers.
For this study cartilage from the four fetlock joints of slaughtered horses (2-16 years) were removed, crushed mechanically and then digested with Collagenase A. Whole blood was obtained in citrate tubes of a 6 year old gelding owned by the clinic, finished part to both plasma and shock frozen at -80°C until further use. To prepare the cylindrical constructs, measuring 9.6 cm2 x 4.7 mm, 4.5 ml of whole blood or plasma, each with 3x106 chondro-cytes were suspended and coagulated by the addition of CaCl2. The cultivation period was 28 days in DMEM supplemented with 10% allogenic serum and 1% antibiotics. The con-structs were evaluated on days 1, 14 and 28 on cell number, viability, and using qRT-PCR examination for hyaline cartilage markers such as collagen type II and aggrecan. In addition, histological and immunohistochemical preparations of the constructs were made.
The cell vitality was in the WB, as well as in the BP constructs ≥ 95% with increasing cell number (up to 5x106 in whole blood construct). The MACTs of both basic materials shrink to a size of 2 cm x 2 mm². Histologically sGAG could be verified in both construct species by Alzianblau staining. In addition, the GAG content was determined with the DMMB assay quantitatively. Aggrecan, chondroitin-4-sulphate, chondroitin-6-sulphate and COMP as major components of the ECM were stained immunohistochemically and were also detectable in both types of constructs. Aggrecan, collagen II and collagen I were determined on the time course by qRT PCR gene expression. It turned out that the gene expressions of both, aggre-can and of collagen II, the two ECM protein indicators of hyaline cartilage lowered over the cultivation period. This indicates a dedifferentiation of chondrocytes. The expression of colla-gen I on the other hand increased to a multiple, also featuring a dedifferentiation. If one approached other studies, the observed change in gene expression is comparatively low. In the present work the dedifferentiation from the chondrogenic phenotype is less distinctive.
Biocompatibility and biodegradability in the recipient organism could not be evaluated in this in vitro investigation.
In summary, one should notice that VB and BP are suitable basic materials for the production of MACT. It has to be clarified by following studies, to what extent the chondrogenic pheno-type can be strengthened, for example by mechanical stimulation of cells sown. Also further research is needed on the given properties, e.g. elasticity and stiffness. Generally MACT based on WB and BP- is a simple, inexpensive and patient-specific produced therapeutic approach for the treatment of cartilage defects.
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Adaptive Evolution und Screening bei CyanobakterienTillich, Ulrich Martin 31 March 2015 (has links)
Ziel dieser Arbeit war die Erhöhung der Temperaturtoleranz des Cyanobakteriums Synechocystis sp. PCC 6803 mittels ungerichteter Mutagenese und adaptiver Evolution. Trotz des erneuten Interesses an Cyanobakterien und Mikroalgen in den letzten Jahren, gibt es nur relativ wenige aktuelle Studien zum Einsatz dieser Methoden an Cyanobakterien. Zur Analyse eines mittels Mutagenese erzeugten Gemischs an Stämmen, ist es von großem Vorteil Hochdurchsatz-Methoden zur Kultivierung und zum Screening einsetzen zu können. Auf Basis eines Pipettierroboters wurde solch eine Plattform für phototrophe Mikroorganismen neu entwickelt und folgend stetig verbessert. Die Kultivierung erfolgt in 2,2ml Deepwell-Mikrotiterplatten innerhalb einer speziell angefertigten Kultivierungskammer. Schüttelbedingungen, Beleuchtung, Temperatur und CO2-Atmosphäre sind hierbei vollständig einstellbar.Die Plattform erlaubt semi-kontinuierliche Kultivierungen mit automatisierten Verdünnungen von hunderten Kulturen gleichzeitig. Automatisierte Messungen des Wachstums, des Absorptionsspektrums, der Chlorophyllkonzentration, MALDI-TOF-MS sowie eines neu entwickelten Vitalitätsassays wurden etabliert. Für die Mutagenese wurden die Letalität- und die nicht-letale Punktmutationsrate von ultravioletter Strahlung und Methylmethansulfonat für Synechocystis charakterisiert. Synechocystis wurde mit den so ermittelten optimalen Dosen mehrfach behandelt und anschließend einer in vivo Selektion unterzogen. Somit wurde dessen Temperaturtoleranz um bis zu 3°C erhöht. Über die Screeningplattform wurden die thermotolerantesten monoklonalen Stämme identifiziert. Nach einer Validierung wurde das vollständige Genom der Stämme sequenziert. Hierdurch wurden erstmals Mutationen in verschiedenen Genen mit der Langzeittemperaturtoleranz von Synechocystis in Verbindung gebracht. Bei einigen dieser Gene ist es sehr unwahrscheinlich, dass sie mittels anderer Verfahren hätten identifiziert werden können. / The goal of this work was the increase of the thermal tolerance of the cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 via random mutagenesis and adaptive evolution. Even with the renewed interest in cyanobacteria in the recent years, there is relatively limited current research available on the application of these methods on cyanobacteria. To analyse a mixture of various strains typically obtained through random mutagenesis, a method allowing high-throughput miniaturized cultivation and screening is of great advantage. Based on a pipetting robot a novel high-throughput screening system suitable for phototrophic microorganisms was developed and then constantly improved. The cultivation was performed in 2,2 ml deepwell microtiter plates within a cultivation chamber outfitted with programmable shaking conditions, variable illumination, variable temperature, and an adjustable CO2 atmosphere. The platform allows semi-continuous cultivation of hundreds of cultures in parallel. Automated measurements of growth, full absorption spectrum, chlorophyll concentration, MALDI-TOF-MS, as well as a novel vitality measurement protocol, have been established. Prior to the mutagenesis, the lethality and rate of non-lethal point mutations of ultraviolet radiation and methyl-methanesulphonate were characterized for Synechocystis. The thus determined optimal dosages were applied to Synechocystis followed by in vivo selection in four rounds of mutagenesis, thereby raising its temperature tolerance by 3°C. The screening platform was used to identify the most thermotolerant monoclonal strains. After validation, their whole genomes were sequenced. Thus mutations in various genes were identified which promote the strains'' thermal tolerance. For some of the genes it is very unlikely that their link to high thermal tolerance could have been identified by other approaches.
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Synthese und Charakterisierung von Limbusepithel-Amnion-Transplantaten aus langzeitorgankonservierten Hornhäuten und kryokonservierten AmnionmembranenHenkel, Tassilo 07 December 2010 (has links)
In dieser Arbeit wurden Methoden entwickelt und verglichen, um aus Corneoskleralringen langzeitorgankonservierter Hornhäute und intakten, kryokonservierten Amnionmembranen Limbusepithel-Amnion-Transplantate herzustellen. Als erfolgreichste Kultivierungsmethode stellte sich hierbei signifikant die Explantat-Technik mit nach unten gerichtetem Limbusepithel heraus. Hier konnte eine Auswachsrate von 42 % erzielt werden. Es wurde weiterhin gezeigt, dass das ausgewachsene, mehrschichtige Limbusepithel proliferationsfähige TACs (Transient Amplifying Cells) enthält.
Weiterhin konnten mittels Regressionsanalyse signifikante Zusammenhänge zwischen Spenderalter, Post-mortem-Zeit, Organkultur-Dauer und der Auswachsrate beschrieben werden. Kurzgefasst wurde die Vermutung bestätigt, dass jede Verlängerung der unterschiedlichen Zeiten eine Verringerung der Auswachsrate zur Folge hat.
Die hergestellten Limbusepithel-Amnion-Transplantate könnten für Patienten mit Limbusstammzellinsuffizienz unterschiedlicher Genese verwendet werden.
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6th PhD Conference - Abstracts: Give it a Benefit! - What do you Research for?Zienert, Tilo 12 October 2022 (has links)
These are the abstracts of the oral presentations of the 6th PhD conference held on 10. June 2022 in Freiberg.
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Technik und Bildung in der verwissenschaftlichten LebensweltLumila, Minna 02 June 2023 (has links)
Die Studie versucht, Husserls Modell einer nicht-wissenschaftlichen Lebenswelt für pädagogische Untersuchungen zum Verhältnis von Technik und Bildung in der verwissenschaftlichen Welt zu öffnen. Sie diskutiert Entwicklungsprobleme der Spätmoderne unter pluralen Fragestellungen und führt Ansätze und Traditionen zusammen, die unterschiedliche Wege zur Weiterentwicklung der modernen Bildungstheorie beschritten haben. Im Zentrum steht die Frage, wie moderne Technik einerseits als lebensweltliche Entfremdung des Menschen problematisiert und andererseits als Produkt menschlicher Freiheit und Weltgestaltung gewürdigt werden kann. In vier Kapiteln werden die methodischen Ansätze und Antworten vorgestellt, die der Philosoph und Pädagoge Eugen Fink (1905–1975), der Philosoph Martin Heidegger (1889–1976), der Philosoph und Erziehungswissenschaftler Theodor Litt (1880–1962) und der Soziologe Helmut Schelsky (1912–1984) auf die Frage nach dem Verhältnis von Bildung und Technik gegeben haben. Im Durchgang durch ihre Positionen wird ein Konzert erarbeitet, dessen Originalität darin liegt, Abstimmungsprobleme von Bildung, Technik und Lebenswelt aus postdualistischer, praxistheoretischer sowie posthumanistischer Perspektive zu thematisieren. / The study attempts to open Husserl's model of a non-scientific lifeworld for pedagogical investigations of the relationship between technology and “Bildung” in the scientific world. It discusses developmental problems of late modernity under plural questions and brings together approaches and traditions that have taken different paths to the further development of modern “Bildungs”-theory. The central question is how modern technology can be problematized on the one hand as the alienation of human beings from the world of life and on the other hand be appreciated as a product of human freedom and the shaping of the world. Four chapters present the methodological approaches and answers that philosopher and educator Eugen Fink (1905–1975), philosopher Martin Heidegger (1889–1976), philosopher and educationalist Theodor Litt (1880–1962), and sociologist Helmut Schelsky (1912–1984) have given to the question of the relationship between education and technology. In the course of their positions, a concert will be developed whose originality lies in addressing the coordination problems of “Bildung” (education), “Technik” (technology) and “Lebenswelt” (lifeworld) from a post-dualist, praxis-theoretical as well as post-humanist perspective.
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