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Einleitung: Ausgehend von Arbeiten von Fiona Wood aus Australien wurde die Sprühapplikation von Keratinozyten in die klinische Therapie von schweren Verbrennungen eingeführt. Außerdem wurde ein Verfahren zur intraoperativen Zellgewinnung und Sprühapplikation (Recell^®) entwickelt. In der Untersuchung wurden die Parameter der Sprühapplikation hinterfragt und die fragliche Zellschädigung durch den Sprühvorgang untersucht. Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stand daher die Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Prozessparameter auf die in vitro Zellschädigung von Keratinozyten, die mittels eines eigen entwickelten Sprühpplikators (Zweiphasen-Druckluftzerstäuber) und Recell^® aufgesprüht wurden.

Material und Methoden: Es wurde ein Sprühgerät für die Applikation einer Keratinozytensuspension entwickelt (Zweiphasen-Druckluftzerstäuber), das eine Regelung der Parameter Luftstrom und Mediumfluss und damit die Einstellung verschiedener Sprühmodi ermöglicht. Hiermit wurden die Parameter für eine minimale Schädigung der gesprühten Keratinozyten anhand von Messungen der colorimetrischen LDH-Aktivität in den gesprühten Überständen der Suspensionen ermittelt und die Ergebnisse mit Kultivierungsversuchen zur Bestimmung der spezifischen Wachstumsraten überprüft. Es wurden optimale Parameterkombinationen (Luftstrom und Mediumfluss) zum Erzielen einer höchstmöglichen zellspezifischen Vitalität nach dem Sprühvorgang bestimmt. Zusätzlich wurden Keratinozytensuspensionen unterschiedlich stark verdünnt und konzentrationsabhängig versprüht, um die relative Zellschädigung und Wachstumsrate abhängig von der Zellkonzentration in der Suspension zu messen. Die gleichen Versuche wurden bei identischen Materialien mit Recell^® durchgeführt.

Ergebnis: Durch die Verwendung von Recell^® stellte sich durchschnittlich ein Anteil von 13% geschädigter Zellen bei einer Wachstumsrate von µ=0,051/h dar. Insgesamt liegt die Zellschädigung bei Recell^® für die verwendeten Keratinozytensuspensionen über der Zellschädigung des mittels eigen entwickelten Sprühgerätes durchgeführten Versuches. Dagegen liegt das Ergebnis der spezifischen Wachstumsraten der Keratinozyten in einem vergleichbaren Bereich.

Schlussfolgerung: Bei der Verwendung eines einfachen Hybridsystems, dass wie Recell^® aus leicht sterilisierbaren Einwegkomponenten besteht (Spritze und Sprühkopf), sollte eine Vorrichtung zur Realisierung eines definierten Medienflusses benutzt werden. Durch den definierten Mediumfluss kann somit eine Zellschädigung minimiert werden, was durch den hohen technischen Aufwandes des entwickelten eines Sprühgeräts auf der Basis eines Zweiphasen-Druckluftzerstäubers realisiert wurde. Die Mechanik des existierenden Sprühkopfes des Zweiphasen-Druckluftzerstäubers stellt dafür eine mögliche Ausgangsbasis dar.