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In vitro Verhalten verschiedener Zelllinien und humaner Knochen nach hydrostatischer Ultra-Hochdruckbehandlung als neue Technik in der Orthopädie
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Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Devitalisierung von Tumorzellen und humanem Knochen mit Ultra-Hochdruckbehandlung (UHB).
Methoden
Serie 1: UHB verschiedener Zelllinien (a) in Zellsuspension und (b) auf extrazellulärer Matrix adhärent wachsend. Druckstufen bis 350 MPa mit einer Druckdauer von 10 min bei 37° C. Untersuchungen an humanen Fibroblasten und Osteoblasten verglichen mit Tumorzelllinien (SAOS-2, OV-MZ-6, U 937, HT-1080, MCF-7). Anschließende Ermittlung der Vitalität durch Trypanblaufärbung. Serie 2: Humane Beckenkammspongiosachips wurden nach stufenweiser UHB bis 200 MPa in Medium kultiviert und auf das Auswachsen von Osteoblasten untersucht. Serie 3: Untersuchung der biomechanischen Eigenschaften von Sehnen- und Knochen nach UHB bis 600MPa.
Ergebnisse
Ab Hochdruckbereichen von 300 MPa kommt es zu einer völligen Zerstörung aller Zelllinien. Tumorzellen waren resistenter als Normalgewebszellen auf hydrostatischen Hochdruck. Zellen in Zellsuspension sind leicht druckresistenter als adhärent wachsende Zellen. Ab 200 MPa war kein Auswachsen von Osteoblasten aus humaner Beckenkammspongiosa mehr zu beobachten. Zugleich bleiben die biomechanischen Eigenschaften von Knochen und Sehnen nach UHB bis 600 MPa erhalten.
Schlussfolgerungen
Bei der Behandlung von Knochen mit hydrostatischem Hochdruck werden Tumor- und Normalgewebszellen unter Erhalt der biomechanischen Eigenschaften zerstört. Ziel der Hochdrucktechnologie ist die Devitalisierung von Tumor befallenen Knochen durch hydrostatischen Hochdruck.