gms | German Medical Science

68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

Einfluß mechanischer Langzeitbelastung auf den ECM-Gehalt von Knorpel- Ersatzgewebe

Meeting Abstract (DGOOC 2004)

  • A. Fehrenbacher - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg
  • E. Steck - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg
  • W. Roth - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg
  • A. Pahmeier - ALVITO Biotechnologie GmbH, Kleinmachnow
  • W. Richter - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Sektion Experimentelle Orthopädie, Heidelberg

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguN10-1299

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0727.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Fehrenbacher et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Ein Problem des Tissue Engineerings von Knorpelersatzgeweben besteht in der ungenügenden biochemischen Zusammensetzung und Festigkeit gezüchteter Biokomposite. Ziel der Studie war zu prüfen, ob mechanische Belastung von Chondrozyten in einer geeigneten 3D Matrix zu einer verbesserten Präkonditionierung der Konstrukte für den Einsatz im Gelenk führt.

Methoden

Porcine Chondrozyten wurden in einer Kollagen 1/3; einer Kollagen/ Hydroxylapatit; einer Poly- Urethan; oder einer Chitosan Matrix kultiviert. Für die mechanische Belastung (21 Tage) wurde ein Reaktor in eine Materialprüfmaschine integriert und mit 5% O2 und 6% CO2 betrieben. Über einer statischen Belastung von 10% der Probendicke wurden dynamische Belastungszyklen (~0,1Hz; ± 5%, 45min) gefahren, die von Ruhephasen (10% statisch; 5,25 h) unterbrochen wurden. Der Proteoglycan- und der Kollagen Typ2- Gehalt wurden quantifiziert.

Ergebnisse

Einzig die Chitosan-Matrix erfüllte die Ansprüche in den wichtigsten Kriterien wie Zellkompatibilität (Vitalität ≥90%); Erhalt des chondrozytären Phänotyps; Besiedelungseigenschaften und Verteilung der Zellen. Während im Kulturverlauf in den Chitosan- Zellkonstrukten lediglich ein leichter Anstieg in dem Proteingehalt an Proteoglycanen und Kollagen Typ2, den wichtigsten ECM- Molekülen des artikulären Knorpels zu finden war, zeigte sich in den belasteten Gruppen ein deutlicher Anstieg im Gehalt dieser Proteine.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse deuten auf einen stimulatorischen Effekt mechanischer Belastung bei der Kultivierung von Knorpelersatzkonstukten hin.