Für die regenerative Medizin:
eine leistungsstarke Zellkultur-Beschichtung ohne tierische Bestandteile
Beschichtungsmaterial für die Zellkultur in der regenerativen Medizin
FP121 ist ein rekombinantes Protein, das nach dem Vorbild mariner Haftproteine entworfen wurde. Als Kulturbeschichtung unterstützt es empfindliche Zellen wie iPS-Zellen kräftig bei Adhäsion und Proliferation. Da keine Rohstoffe tierischen Ursprungs verwendet werden, entfallen Bedenken wegen Chargenschwankungen und Infektionsrisiken. Wir haben außerdem eine Qualitätsstufe für die regenerative Medizin im Blick.
Das Problem und unsere Lösung
⚠ Grenzen der heutigen Verfahren
- ✕Chargenschwankungen bei Matrigel™: Es stammt aus Maussarkomen, sodass Risiken tierischen Ursprungs (Viren, Prionen) kontrolliert werden müssen. Auch für den klinischen Einsatz wurden Bedenken geäußert.
- ✕Hohe Kosten rekombinanter Laminine und ähnlicher Produkte: Sie kommen zunehmend als Alternative zum Einsatz, sind aber in der Herstellung teuer, und bei manchen Zelltypen reichen Adhäsion und Proliferation nicht aus.
- ✕Suspensionszellen haften schlecht: Polystyroloberflächen sind stark hydrophob, was das Fixieren und Analysieren von Suspensionszellen und Primärkulturen erschwert.
✓ Die Lösung mit Novelglue (FP121)
- ✓In E. coli in großen Mengen herstellbar: Das rekombinante Protein mit FP1–FP2–FP1-Struktur wird in einem skalierbaren Verfahren produziert, das eine stabile Versorgung ermöglicht.
- ✓Feste Haftung auf vielen Substraten: Auf Glas, Kunststoffen, PTFE und weiteren Materialien bildet es auch unter feuchten Bedingungen eine fest haftende Beschichtung, die den Zellen als Haftgrundlage dient.
- ✓EGF-ähnliche Aktivität fördert die Proliferation: Die FP2-Domäne wirkt EGF-ähnlich und fördert die Zellproliferation auch ohne Serum (Kawakami et al., 2025).
- ✓Vollständig xenofrei: Es enthält keine Bestandteile tierischen Ursprungs und hat eine definierte Zusammensetzung. Damit eignet es sich für chemisch definierte Kultursysteme.
Technische Daten
Die folgenden Werte stammen aus der Grundlagenforschung (Kawakami et al., 2025).
~83 %
Adhäsion von K562-Suspensionszellen
Vergleichbar mit CellTak (ca. 89 %)
4,6×
Proliferation von HeLa-Zellen
Gegenüber der Negativkontrolle, serumfrei, 24 h
63 kPa
Zughaftfestigkeit (feucht)
Haftkraft in physiologischer Kochsalzlösung
6 Monate+
Stabilität bei Raumtemperatur
Die Beschichtungsleistung bleibt bei lichtgeschützter Lagerung erhalten
| Kenngröße | Wert |
|---|---|
| Adhäsion von K562-Suspensionszellen | ca. 83 % |
| Proliferation von HeLa-Zellen | etwa das 4,6-Fache der Negativkontrolle |
| Haftfestigkeit (feucht) | 63 kPa |
| Haftfestigkeit (trockene Oberfläche) | 0,2 MPa |
| Langzeitlagerung | Mindestens 6 Monate bei Raumtemperatur, lichtgeschützt |
Hinweis: Die obigen Werte stammen aus der Grundlagenforschung. Einzelheiten finden Sie bei Kawakami et al. (2025).
Mögliche Einsatzbereiche
Beschichtung für die Erhaltungskultur von iPS- und Stammzellen
Als xenofreies Substrat anstelle von Matrigel. Es beseitigt Chargenschwankungen und schafft eine gut reproduzierbare Kulturumgebung.
Haftsubstrat für kultivierte Nervenzellen
Adhäsion von PC12-Zellen und primären Neuronen. Es wurde bestätigt, dass Differenzierungsreize wie NGF nicht beeinträchtigt werden.
Analyseplattform für Suspensionszellen
Suspensionszellen wie K562 werden auf einem Objektträger fixiert, sodass sich Fluoreszenzmikroskopie, Durchflusszytometrie und andere Analysen durchführen lassen.
Beschichtungsmittel für 3D-gedruckte Gerüste
Zum Anhaften von Zellen auf der Oberfläche künstlicher Materialien wie Polystyrol und PET. Wir erwarten eine Ausweitung auf Gerüste für das Tissue Engineering.
Die Belege dahinter
Design und Eigenschaften der FP121-Reihe
FP121 ist ein rekombinantes Protein mit FP1–FP2–FP1-Struktur, das anhand der Aminosäuresequenz des Muschelfußproteins (Mussel Foot Protein, MFP) entworfen wurde.
Die FP1-Domäne, die DOPA (3,4-Dihydroxy-L-phenylalanin) enthält, sorgt für die starke Haftung am Substrat unter feuchten Bedingungen. Die FP2-Domäne mit ihrer EGF-ähnlichen Struktur (epidermaler Wachstumsfaktor) fördert die Zelladhäsion und die Proliferation.
Design und Charakterisierung dieser Technologie wurden in einer Fachzeitschrift veröffentlicht (Kawakami et al., 2025).
Literatur
- Kawakami Y., et al. Development of the FP121 series: Hybrid proteins mimicking marine adhesive proteins with cell adhesion and proliferation activity. Materials & Design, 2025.ScienceDirect →
- Aisenbrey E.A., Murphy W.L. Synthetic alternatives to Matrigel. Nature Reviews Materials, 2020, 5, 539–551.DOI →
- Ferreira L.A., et al. The future is fully defined: recombinant fragment E8 of laminin-511 is a viable xenofree alternative to Matrigel for hiPSC culture. bioRxiv, 2024.DOI →
- Choi J., et al. Sticky organisms create underwater biological adhesives driven by interactions between EGF- and GlcNAc-containing polysaccharides. Nature Communications, 2025, 16(1).DOI →
- Lee H., Dellatore S.M., Miller W.M., Messersmith P.B. Mussel-Inspired Surface Chemistry for Multifunctional Coatings. Science, 2007, 318(5849), 426–430.DOI →
- Waite J.H. Mussel adhesion — essential footwork. Journal of Experimental Biology, 2017, 220(4), 517–530.DOI →
- Maier G.P., Rapp M.V., Waite J.H., Israelachvili J.N., Butler A. Adaptive synergy between catechol and lysine promotes wet adhesion by surface salt displacement. Science, 2015, 349(6248), 628–632.DOI →
Stand der Entwicklung
Das Vorhaben befindet sich derzeit in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Ein Zeitpunkt für die klinische Anwendung oder Markteinführung steht noch nicht fest.
Design des FP121-Proteins und Expressionssystem in E. coli
Das Verfahren für Design, Expression und Reinigung des rekombinanten Proteins ist etabliert; Hafteigenschaften und proliferationsfördernde Aktivität sind bestätigt.
Leistungsbewertung an mehreren Zelltypen
Wir sammeln Daten zu Adhäsion und Proliferation u. a. von HeLa-, K562- und Nervenzellen und ermitteln die optimalen Beschichtungsbedingungen.
Grundlegende Sicherheitsprüfungen
Prüfungen auf Zytotoxizität und Genotoxizität nach der Normenreihe ISO 10993 laufen.
Herstellungsverfahren für Produkte der Qualitätsstufe für die regenerative Medizin
Wir wollen ein Qualitätsmanagement auf GMP-Niveau aufbauen und gemeinsam mit Forschungspartnern vorantreiben.
Hinweis: Wir befinden uns noch nicht im Stadium einer Zulassung durch die japanische Behörde PMDA, einer klinischen Prüfung oder einer klinischen Studie. Alle Angaben auf dieser Seite beziehen sich auf die Forschungs- und Entwicklungsphase.
Gemeinsame Forschung und technische Unterlagen
Sprechen Sie uns gern an, wenn Sie ausführliche technische Unterlagen zu FP121 (nach Abschluss einer Geheimhaltungsvereinbarung, NDA), Muster oder eine gemeinsame Forschung wünschen.