Nicht invasive Diagnostik in der regenerativen Medizin mittels Raman-Spektroskopie

Das übergeordnete Ziel der Regenerativen Medizin ist die Rekonstruktion und der Ersatz von fehlendem oder geschädigtem Gewebe durch die Verwendung von Zellsuspensionen, Biomaterialien oder Tissue Engineering Produkten. Ein weiteres Anwendungsgebiet solcher artifiziellen Gewebe sind in vitro Testsysteme, die für die Testung der Biokompatibilität verschiedener kosmetischer und pharmazeutischer Materialien Verwendung finden. Die nicht invasive Überprüfung solcher Konstrukte während der in vitro Reifung oder nach der Implantation in vivo ist sehr wichtig, um deren Eigenschaften evaluieren zu können. Allerdings bedingen traditionelle Analysemethoden eine invasive Veränderung des Konstrukts, die in dessen Zerstörung resultiert. Die Raman-Spektroskopie ist ein optisches Verfahren, das auf der unelastischen Streuung von Laserphotonen durch molekulare Schwingungen basiert und die Möglichkeit bietet, lebende Zellen nicht invasiv in situ oder in vivo zu analysieren. Diese Technik ermöglicht die nicht invasive Unterscheidung verschiedener primärer Zelltypen sowie die Detektion wichtiger zellulärer Eigenschaften wie beispielsweise des Differenzierungszustands und pathologischer Veränderungen aufgrund langer in vitro Kultivierungszeiten. Außerdem ist die Charakterisierung der extrazellulären Matrix des Knorpels und des Knochens möglich.