gms | German Medical Science

In dieser Studie wurde der Effekt der Kultivierung in einem druckpulsierenden Bioreaktor auf meniskuszelltragende Kollagenmatrices im Hinblick auf die Zellvitalität und Matrixproduktion evaluiert.

Der konstruierte druckpulsierende Bioreaktor aus inerten Materialen ermöglicht bei einem maximalen Druck von 50bar und einer maximalen Frequenz von 0,5 Hz einen intermittierenden Mediumaustausch. Meniskuszell-besiedelte Kollagenmatrices wurden bei einem Arbeitsdruck von 5bar, einer Frequenz von 0,5 Hz, bei stabilen Temperatur- und pH Werten und unter Simulierung eines physiologischen Bewegungsprogrammes mit Belastungs- und Ruhephasen kultiviert. In aufsteigender Serie wurden bis zu 50000 Zyklen durchgeführt. Die Vitalität der Zellen und der Gehalt des Glycosaminoglycans als Marker für die Produktion extrazellulärer Matrix wurden untersucht. Zur Kontrolle diente die Kultivierung unter Standardbedingungen im Inkubator, sowie im Reaktorsystem ohne Druckpulsation.

In Vorversuchen konnte ein stabiles Arbeiten des Reaktors unter konstanten Temperatur und pH Bedingungen gezeigt werden. Unter Pulsationsbedingungen blieb die Vitalität bei einem Betriebsdruck von 5 bar unverändert. Höhere Werte waren mit einer erhöhten Zellmortalität verbunden. Die Martixproduktion konnte durch die druckpulsierende Kultivierung nicht erhöht werden.

Der erhoffte Effekt durch Kultivierung unter Druckpulsation konnte nicht beobachtet werden. Derartige Kultursysteme sind mit hohem technischen Aufwand und Anfälligkeit verbunden, so dass ihre klinische Anwendung in absehbarer Zeit wenig wahrscheinlich erscheint.