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Der Indentation-Stress-Relaxationstest als Mittel zur biomechanischen Diskriminierung von Knorpelregeneraten im Vergleich zu gesundem hyalinen Gelenkknorpel: Erfahrungen mit 36 Präparaten im Knorpeldefektmodell des Göttinger Minipig
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Published: | October 19, 2004 |
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Fragestellung
Die biomechanischen Eigenschaften von Regenerategeweben bestimmen maßgeblich den Langzeitverlauf und damit die Erfolgsaussichten neuer operativer Verfahren zur Sanierung von Gelenkknorpeldefekten. Es wurde versucht ein Testprotokoll zu entwickeln mit dem Knorpelgewebe schnell, zerstörungsfrei und reproduzierbar unter Berücksichtigung der mehrphasischen Gewebeeigenschaften getestet werden kann.
Methoden
Insgesamt wurde an 36 Knorpelregenerate einem Stress-Relaxationstest unterzogen. Als Kontrolle diente hyaliner Gelenkknorpel. Die frischen Explantate wurden unter standardisierten Bedingungen in einer Zug-/Druckmaschine eingespannt und der Stress Relaxationstest mit einem planen Metallindenter (o 2mm) durchgeführt. Nach einer Vorkraft von 0,1mN wurden exakt 20% der Gewebehöhe innerhalb von 0,2s komprimiert und für 180s konstant gehalten. Im Kraft/Zeit Diagramm wurde mit Hilfe geeigneter Software die axial auf den Indenter wirkende Kraft digital im zeitlichen Verlauf dokumentiert.
Ergebnisse
Das Versuchsprotokoll ließ sich problemlos und reproduzierbar durchführen. Im zeitlichen Verlauf kam es zu einem exponentiellen Abfall der axialen Kraft. Das Gewebe wurde bei der Testung nicht zerstört, sodass eine histologische Untersuchung am gleichen Präparat möglich war. Alle Regenerate konnten die biomechanischen Eigenschaften von gesundem hyalinen Gelenkknorpel nicht erreichen.
Schlussfolgerungen
Das von uns etablierte Versuchsprotokoll ermöglicht eine zerstörungsfreie biomechanische Testung von Knorpelregeneraten mit der sich qualitative und quantitative Ergebnisse erzielen lassen.