Universität zu Köln

Serafimovski, Mario (2025). Einfrieren und Auftauen von humanen pluripotenten Stammzellen. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Humane induziert-pluripotente Stammzellen (hiPSCs) besitzen aufgrund ihrer Pluripotenz und unbegrenzten Selbsterneuerungsfähigkeit ein großes Potenzial für Anwendungen in der regenerativen Medizin. Voraussetzung für eine klinische Translation ist die Etablierung effizienter und skalierbarer Kryokonservierungsprotokolle. Derzeit wird die Kryokonservierung von hiPSCs durch niedrige Überlebensraten, eine induzierte Differenzierung sowie die Limitierung auf geringe Zellmengen eingeschränkt. Ziel dieser Arbeit war die Optimierung eines etablierten Kryokonservierungsprotokolls für hiPSCs sowie hiPSC-Aggregate im Hinblick auf Skalierbarkeit. Hierzu wurden verschiedene Parameter systematisch verglichen, darunter unterschiedliche Einfriermedien, Auftautemperaturen, Einzelzellsuspensionen versus 3D-Aggregate sowie enzymatische versus mechanische Dissoziationsmethoden. Zusätzlich wurde ein in der Reproduktionsmedizin etabliertes Kryokonservierungsprotokoll, das ursprünglich für die Kryokonservierung von ovariellem Gewebe entwickelt wurde, auf hiPSCs übertragen. Zur Untersuchung skalierbarer Ansätze wurden aus hiPSCs Zellsphäroide (embryoid bodies) generiert. Die Überlebensrate, Proliferations- und Wiederfindungsrate sowie die Morphologie der Zellen wurden vor dem Einfrieren, unmittelbar nach dem Auftauen und 24 Stunden nach dem Auftauen analysiert. In den Untersuchungen ließ sich beobachten, dass hiPSCs tendenziell von einer Reduktion der DMSO-Konzentration durch die Kombination penetrierender und nicht-penetrierender Kryoprotektiva profitierten. Einzelzellsuspensionen zeigten im Vergleich zu 3D-Aggregaten tendenziell höhere absolute Überlebensraten. Das für ovarielles Gewebe entwickelte reproduktionsmedizinische Kryokonservierungsprotokoll ließ sich ohne weitere Modifikationen nicht unmittelbar auf hiPSCs übertragen. Zudem zeigte sich eine Tendenz zugunsten der mechanischen gegenüber der enzymatischen Dissoziation. Insgesamt verdeutlichen die Ergebnisse die Komplexität kryobiologischer Prozesse und liefern Anhaltspunkte für zukünftige Arbeiten zur Kryokonservierung und Skalierung komplexer Stammzellverbände.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Serafimovski, Mario marsera@web.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-796316
Date:	2025
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Kinder- und Jugendmedizin > Kinderkardiologie
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Kryokonservierung German Kryoprotektiva German Stammzellen German Zellsphäroide German Humane induziert-pluripotente Stammzellen German hiPSCs English
Date of oral exam:	20 October 2025
Referee:	Name Academic Title Pfannkuche, Kurt Professor Dr. rer. medic. Nguemo, Filomain Privatdozent Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/79631