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36 Kapitel 3: Grundlagen
Die Aktinfilamente in den Stressfasern und im Leitsaum bestimmen die Dynamik der Zellfortsätze.
Im rückwärtigen Teil der Zelle befindet sich der Zellkern, und die Zellmembran
ist dort mechanisch durch Aktomyosin verstärkt (grün markiert). Über Fokalkontakte
haftet die Zelle reversibel auf dem Substrat. Es wird vermutet, dass ein Anstieg der freien
intrazellulären Ca 2+ -Konzentration diese Kontakte vom Substrat lösen kann, wodurch
die Fortbewegung ermöglicht wird. Außerdem soll die (De-)Phosphorylisierung von Proteinen
entscheidend an der Haftung von Zellen auf Substraten beteiligt sein [73] . Auch in
der Ausbildung neuronaler Netzwerke wurden amöboide Suchbewegungen der feinen Neuronenfortsätze
beobachtet. Diese Bewegungen gehen von sogenannten Wachstumskegeln
aus, die zum Mikrofilamentsystem der wachsenden Neuronen gehören.
Abbildung 3.22: Bewegung einer Zelle auf einem Substrat mit den daran beteiligten
Zellkompartimenten, nach [73]
3.5.2 Zellwachstum auf mikro- und nanostrukturierten
Substraten
Der Entwicklungsprozess von Zellen ist stark abhängig vom Substrat, auf dem sie wachsen.
Neben Adhäsion und Zellausrichtung wird auch die Zellmorphologie maßgeblich durch die
Struktur des Substrates beeinflusst, mit dem die Zellen in Kontakt stehen. Zum Wachstum
unterschiedlicher Zelltypen auf mikrostrukturierten Substraten wurden in den späten
90er Jahren bereits zahlreiche Studien durchgeführt [74, 75] . Durch den zunehmenden
Trend der Miniaturisierung in der Strukturierung von Oberflächen haben sich Techniken
wie Elektronenstrahl-Lithographie, Nanoimprinting oder selbstorganisierte Prozesse eta-