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138 Kapitel 6: Diskussion
ge Adhäsion der Neuronen auf Gold-Nanopillars mit deren Geometrie und Topographie
zu begründen sind. Es kann zwar nach den Referenzmessungen nicht vollkommen ausgeschlossen
werden, dass sich zwischen den Nanopillars noch Substanzen befanden, die auch
nach mehrstündigem Spülen dort verblieben sind und erst im Verlauf der Zellkultur die
Neuronen geschädigt haben. Allerdings spricht gegen den schädigenden Einfluss von Kontaminationen,
dass die Neuronen auf den planaren Rändern aller Pillar-Proben überlebt
haben, während nur in der nanostrukturierten Mitte das Absterben beobachtet wurde.
Damit sind Geometrie und Topographie der Gold-Nanopillars sehr wahrscheinlich hauptverantwortlich
für die mangelnde Adhäsion und die geringe Vitalität der Rattenneuronen,
die auf ihnen beobachtet wurde.
Auch vorherige Studien zum Zellwachstum auf Nanostrukturen haben bereits ergeben,
dass Nanostrukturen einen deutlichen Einfluss auf das Zytoskelett haben und vor allem
zur Regulierung kollektiver Zellfunktionen beitragen [77] . Nanostrukturierte Substrate
scheinen maßgeblichen Einfluss auf die adhärierte Zellfläche und die Ausbildung von
Adhäsionspunkten auf dem Substrat sowie auf die Zellorientierung und -bewegung zu
haben [76] . Speziell zum Wachstum von Neuronen auf Polymer-Nanostrukturen und Si-
Nanopillars liegen erste Veröffentlichungen vor. Die Studie von Dowell-Mesfin belegte
deutliche Veränderungen in der Neuronenpolarität, der Axonlänge und der Struktur der
Wachstumskegel, wenn Si-Nanopillars als Substrat dienen [88] . Vor allem die Veränderung
der Wachstumskegel konnte mit den hier gezeigten Ergebnissen zum Wachstum von Neuronen
auf Gold-Nanopillars bestätigt werden. Auch die beobachtete negative Beeinflussung
der Adhäsion von Neuronen auf Gold-Nanopillars belegt den gegenwärtigen Stand
der Forschung. Auf den von Johansson untersuchten PMMA-Nanostrukturen gelang die
Zielfindung der Axone erst dann, wenn die lateralen Abmessungen größer als 100 nm waren
[87] . Dieses Resultat bekräftigt noch einmal, dass die Geometrie der Nanostrukturen
einen entscheidenden Einfluss auf das Neuronenwachstum hat. Daher könnte in künftigen
Studien durch die Verwendung verschiedener Geometrien von Gold-Nanopillars das
Zellwachstum eventuell positiv beeinflusst werden. Für HEK-Zellen konnte von Kim et
al. vitales Wachstum auf Si-Nanowires nachgewiesen werden, das mit einem Eindringen
der Nanowires in das Zellinnere verbunden war [86] . Diese Veröffentlichung stimmt in Bezug
auf das vitale Wachstum von HEK-Zellen mit den hier gezeigten Ergebnisse zum
Wachstum von Zelllinien auf Gold-Nanopillars überein.
Weiterführende Zellversuche mit Nanopillars unterschiedlicher Geometrien und Topographien
sind nun zwingend erforderlich, da sie Aufschluss darüber geben können, welche