Massatransport in de groeiplaat: kwantificering van transport van groeifactoren en zuurstof voor de verbetering van in vitro groeiplaat signalisatie.

Meercellige organisatie in de groeischijf wordt zowel door ruimtelijke gradiënten van groeifactorconcentraties, zoals Indian Hedgehog (Ihh) en Parathyroid Hormone-related Peptide (PTHrP), als door andere omgevingsfactoren, zoals zuurstof gereguleerd. Hoewel experimenteel onderzoek en mathematische modellen het belang van de massa transport eigenschappen van deze factoren voor de groeischijf dynamica aangetoond hebben, werd dit nooit volledig gekwantificeerd. Deze gegevens zijn niet alleen belangrijk om de dynamiek te begrijpen, maar ook om dit in vitro te reproduceren, bijvoorbeeld voor toepassingen van weefselengineering. Het doel van dit project is het kwantificeren van de massa transport eigenschappen (diffusie, bindingsaffiniteit, consumptie, advectie) van de groeischijf voor Ihh, PTHrP en zuurstof. Nadien zullen we deze kennis toepassen en het effect van de massa transport voorwaarden op in vitro groeischijf signalisatie, zowel voor geïsoleerde groeischijven als voor op hydrogel gebaseerde cellulaire constructs, beoordelen. Nieuwe methodologiën die (fluorescentie) microscopische beeldvorming, computationele modelering en in vitro cultuur combineren, zullen ontwikkeld worden om deze doelen te bereiken. Buiten deze nieuwe methodologieën, die relevant zijn voor bio-beeldvorming en computationele biologie, zal het project onze kennis over het belang van massa transport voor groeischrijf dynamica vergroten. Deze kennis is belangrijk voor musculoskeletaal onderzoek (en meer in het bijzonder voor de ontwikkeling van ons skelet) en voor de weefselengineering.

Trefwoorden:Tissue engineering, Cmputational biology, Parathyroid Hormone-related Peptide, Indian Hedgehog, Growth plate, Molecular transport, Fluorescence microscopy

Disciplines:Andere ingenieurswetenschappen en technologie