Digitalholografische Analyse der Substrattopografie und deren Einfluss auf die Dynamik von Osteoblasten

Osteoblasten (knochenbildende Zellen) zeigen auf geeignetem Substrat das Verhalten, sich aufeinander zuzubewegen und Mikromassenkulturen (Spheres) zu bilden, die interessante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Tissue-Engineering eröffnen. Das Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen ist die Beschreibung des Einflusses der Substrattopografie auf die Zelldynamik bei der Sphere-Bildung. Zur Ermittlung der Topografie werden verschiedene optische Verfahren angewendet und verglichen: Die digitalholografische Rekonstruktion der Phasenverteilung mit anschließender Umrechnung in Höhenwerte und die „Depth from Focus“- Bestimmung anhand manuell durchfokussierter Weißlichtaufnahmen sowie numerisch propagierter digitalholografisch erfasster Amplitudenverteilungen. Um den Einfluss der Topografie zu bestimmen, werden mittels Bildkorrelation Bewegungsvektoren von Zellverbänden ermittelt. Anschließend wird unter anderem der Zusammenhang zwischen dem Schwerpunkt der Zellmigration und der Gestalt der Substratoberfläche sowie zwischen den Geschwindigkeiten der Zellverbände und der lokalen Steigung untersucht.