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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Etablierung einer longitudinalen Fibrin-Matrix aus autologem Plasma

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Jan Geßmann - Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinik Bergmannsheil, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany
  • Dominik Seybold - Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinik Bergmannsheil, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany
  • Elvira Peter - Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinik Bergmannsheil, Chirurgische Forschung, Bochum, Germany
  • Thomas A. Schildhauer - Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinik Bergmannsheil, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany
  • Manfred Köller - Berufsgenossenschaftliche Universitätsklinik Bergmannsheil, Chirurgische Forschung, Bochum, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocPO14-1124

DOI: 10.3205/12dkou558, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou5582

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Geßmann et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die Kombination von Leitlinienstrukturen mit autologen wachstumsfördernden biochemischen Signalen ist bei der posttraumatischen Nervenregeneration ideal. Eine autologe Plasmamatix könnte diese Kriterien erfüllen, wenn es möglich ist, ursprünglich ungerichtete Fibrinfasern beim Clotting-Prozess auszurichten. Ziel dieser Studie war es deswegen auf der Basis eines autologen Plasmaclots eine längsgerichtete Fibrin-Matrix zu entwickeln, um regenerierende Nervenzellen gerichtet durch stabilitätsgebende Leitschienen zu führen.

Methodik: Thrombozytenfreies Plasma wurde durch Zentrifugation (2000 xg, 45 min) aus Citrat-Blut freiwilliger Spender gewonnen. Plasma und RPMI1640-Zellkulturmedium wurden 1:1 (v/v) gemischt und durch Zugabe von 50 mM Calciumchlorid-Lösung zur Koagulation gebracht. Die Clot-Polymerisation erfolgte bei Raumtemperatur für 60 min unter folgenden Versuchsbedingungen: statisch (Kontrolle), im elektrischen Feld (15 KV), im magnetischen Feld (Magnetstärke: 0,2 T), auf einem Wippschüttler (7,5 rpm) und auf einem Horizontalschüttler (15 rpm). Für die Fluoreszenz- und konfokale Laser Scanning Mikroskopie wurden die Plasmaclots mit 0,1%-igem humanem Fibrinogen (Alexa Flour 594 konjugiert) markiert. Die Fibrinfaserausrichtung wurde mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht. Die resultierenden REM-Bilder wurden zusätzlich mit der Fast Fourier Transformation ausgewertet. Nach radialer Summierung der Intensitäten von 1°-360° mittels ImageJ Oval Profile Plugin wurden die Daten normalisiert. Ergänzend wurde die Halbwertsbreite (Full Width at Half Maximum = FWHM) bestimmt. Die Fibrinfaserausrichtung wurde dabei durch die Höhe und Breite der entstandenen Peaks widergespiegelt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Kontrollclots formten ein zufällig organisiertes, relativ homogenes Netzwerk, während Clots im magnetischen als auch im elektrischen Feld längs orientierte Fibrinfasern zeigten. Die Fasern richteten sich an den magnetischen bzw. elektrischen Feldlinien aus. Auch die Polymerisation auf Wipp- und Horizontalschüttler beeinflusste die Clot-Organisation. Plasmaclots bestanden hauptsächlich aus gerichteten großen Faserbündeln, die durch dünne Fasern verbunden waren. Die Ausrichtung erfolgte in Flow-Richtung. Diese Ergebnisse wurden mit der Fast Fourier Transformation und der FWHM bestätigt.

Durch die gute Biokompatibilität und den schrittweise verlaufenden Abbau, besitzt eine autologe Fibrinmatrix durch die Bindung von autologen Wachstumfaktoren Vorteile gegenüber chemischen Polymermatrices. Durch die Etablierung längs ausgerichteter Fibrinfasern und seiner autologen Natur erscheint diese Plasma-Matrix für ein gerichtetes Nervenwachstum sehr geeignet.