Die in der Arbeit im Fokus stehenden Ziele umfassten einerseits die Nutzung verschiedener tropfenbildender Verkapselungsverfahren zur Herstellung von zellimmobilisierenden Mikrokapseln. Hierfür standen tierische Zellen der Linien GLI328BHK und J3Tzur Verfügung. Für den Einsatz in der Gentherapie zur Behandlung von Gehirntumoren und der damit verbundenen Zuführung der Kapseln über den Blutkreislauf stand der geforderte Größenbereich mit einer zu erzielenden Verteilungsbreite der Microbeads von 100 - 350 µm im Mittelpunkt der experimentellen Untersuchungen, bei denen als Polymer Na-Alginat bzw. das Polymersystem APA (Alginate-Poly-L-lysin-Alginat) Verwendung fand. Hierbei lag das Hauptaugenmerk für die Partikelherstellung auf dem AirJet-Verfahren, bei dem der Einfluss der Variation entsprechender Verarbeitungsparameter bzw. Stoffparameter zu charakterisieren war. Durch geeignete Wahl des Kapillardurchmessers dca, des Stickstoffvolumenstroms VN2 und der Nullscherviskosität η0 der verwendeten Na-Alginat-Lösung konnte die gewünschte Größe, z. B. bei der Verwendung von dca = 0,3mm (Kapillare C7), einem VN2= 4750 l/h und einer η0 = 0,4818 mPa·s, der Mikrokapseln von 0,264 mm erreicht werden. Auf Grund der Bestätigung der durch Poncelet getroffenen These, dass die Einstellung des Volumenstroms an N2 an der Apparatur so zu wählen ist, dass der resultierende Durchmesser des Tropfens >= dca der Kapillare c ist und sich somit Tropfen gleicher Größe ohne die Bildung von Sekundärtropfen bilden, ließ sich ein Modell zur langsamen Tropfenbildung mittels AirJet-Verfahren formulieren. Durch die Übereinstimmung des Modells mit den erzielten Kapselgrößen und der dimensionslosen Betrachtung lässt sich das Modell auf andere Stoffsysteme übertragen und für die Vorhersage von Tropfengrößen mit den zugehörigen Parametereinstellungen des AirJet-Verfahrens nutzen. Die etablierten Immobilisierungsverfahren, das AirJet-Verfahren und das Vibrations-Verfahren, wurden zusätzlich mit einem weiteren tropfenbildenden Verfahren, dem JetCutter-Verfahren, dessen Eignung zur Immobilisierung von tierischen Zellen bisher nicht evaluiert wurde, verglichen. Die erzielte Größenverteilung der Mikrokapseln lag hierbei hauptsächlich innerhalb der geforderten Verteilungsbreite. Zusätzlich zur Charakterisierung der Größe der Mikrokapseln wurde auch die Übererlebensfähigkeit der immobilisierten Zellen in APA-Mikrokapseln über einen Zeitraum von zwölf Wochen betrachtet. Dem JetCutter-Verfahren kann eine generelle Eignung zur Immobilisierung von tierischen Zellen zugesprochen werden, da sich keine signifikanten Unterschiede in der Überlebensfähigkeit der immobilisierten Zellen, ermittelt durch Fluoreszenzmikroskopie mit Hilfe einer Lösung von Acredine Orange und Ethidium Bromide, im Vergleich zum AirJet- und Vibrationsverfahren erkennen ließen. Andererseits stand die Charakterisierung der elasto-mechanischen Eigenschaften von Mikrokapseln, hergestellt aus Na-Alginat, im Interesse der durchgeführten Untersuchungen. Hierbei konnte als charakteristische Größe die akustische Impedanz Z mittels Scanning-Acoustic-Microscopy (SAM), im Hochfrequenzbereich von 900 GHz, quantitativ bestimmt und mit der aus der niederfrequenten Bulk Methode (5MHz) verglichen werden. Hierbei konnte ein Anstieg der akustischen Impedanz Z von 1,505 Mrayl auf 1,55 Mrayl bei gleichzeitiger Erhöhung der Konzentration von Na-Alginat verzeichnet werden. Der SAM ist nach entsprechender Kalibrierung, auf Grundlage der sehr guten Übereinstimmung der Ergebnisse mit den ermittelten Werten der Bulk Methode, eine generelle Nutzbarkeit zur quantitativen Bestimmung von elasto-mechanischen Eigenschaften an Mikrokapseln aus Na-Alginat zu attestieren. Allgemein betrachtet ließe sich unter der Voraussetzung, dass die Poisson Zahl des zu untersuchenden Probenmaterials bekannt ist, die SAM zur qualitativen Bestimmung des E-Moduls nutzen, was in Hinblick auf nachfolgende Untersuchung der mechanischen Eigenschaften, z.B. an APA-Mikrokapseln, genutzt werden könnte. Hierdurch ließen sich beispielsweise alterungsbedingte Veränderungen der Kapselmatrix oder auch der Kapselmembran sowohl quantitativ als auch qualitativ durch das zerstörungsfreie Charakterisierungsverfahren bestimmen.
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