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128. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie

03.05. - 06.05.2011, München

Entwicklung einer funktionalisierten Oberfläche an Silikonimplantaten

Meeting Abstract

  • Andreas Steiert - Medizinische Hochschule Hannover, Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hannover
  • Kerstin Reimers-Fadhlaoui - Medizinische Hochschule Hannover, Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hannover
  • Nina Steiert - Medizinische Hochschule Hannover, Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hannover
  • Sabrina Jahn - Medizinische Hochschule Hannover, Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hannover
  • Peter M. Vogt - Medizinische Hochschule Hannover, Plastische, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Hannover

Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 128. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. München, 03.-06.05.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11dgch424

DOI: 10.3205/11dgch424, URN: urn:nbn:de:0183-11dgch4248

Published: May 20, 2011

© 2011 Steiert et al.
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Einleitung: Die Adaption von Grenzflächen an biologische Anforderungen mittels chemischer, physikalischer und mechanischer Methoden ist seit Jahren einer der Schwerpunkte in der Materialwissenschaft. Silikonimplantate werden in der ästhetischen und rekonstruktiven Brustchirurgie in einem wachsenden Markt eingesetzt. Als Kapselfibrose wird dabei eine Komplikation bezeichnet, bei der die bindegewebige Kapsel, die das Implantat umkleidet, stark verhärtet und durch Schrumpfung das Implantat deformiert. Bei dieser Gewebeveränderung, die mit starken Schmerzen einhergehen kann, spielen immunkompetente Zellen eine Schlüsselrolle. Immunkompetente Zellen regeln ihre Zellhomöostase über FAS-Rezeptor vermittelte Apoptose. Dabei sind aktivierte immunkompetente Zellen besonders empfindlich auf FAS-Rezeptor vermittelte Apoptose. Das Ziel unserer Arbeit war, die an einer Erkennung von körperfremdem Material beteiligten immunkompetenten Zellen durch ein Anti-FAS-Coating einer Silikonoberfläche in Apoptose zu überführen und dadurch die Biokompatibilität des Fremdmaterials zu verbessern.

Material und Methoden: Durch die Kombination eines Silanisierungsverfahrens mit einem bidirektionalen NHS-EDC cross-linking Prozess entwickelten wir eine Methode, die eine gerichtete, stabile Beschichtung funktioneller Proteine auf einer glatten Silikonoberfläche ermöglicht. Im Tierversuch wurden Anti-FAS beschichtete Silikonimplantate mit unbehandelten Silikonimplantaten anhand histologischer Untersuchungen verglichen.

Ergebnisse: In-vitro-Vorversuche konnten das gerichtete cross-linking verschiedener funktioneller Proteine an die Silikonoberfläche mittels Infrarotimaging zeigen. Ein funktioneller Nachweis gelang über Apoptose-Bestimmung bei Jurkat-T-Zellen nach Inkubation mit Anti-FAS beschichtetem Silikon. Im Tierversuch wurde durch die Anti-FAS-Beschichtung der Silikonimplantate eine deutlich erhöhte Apoptoserate an der Grenzschicht des Silikons erreicht und mittels Tunel-Assay histologisch nachgewiesen. Zusätzlich konnte eine deutliche Reduktion der α-smooth-muscle-Actin Expression an der Grenzfläche der Anti-FAS-beschichteten Silikonimplantate gezeigt werden.

Schlussfolgerung: Unser Verfahren zur Beschichtung von glatten Silikonoberflächen mit funktionellen Proteinen ist reproduzierbar und zeigt in vitro und in vivo Funktionalität der beschichteten Proteine. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass sich eine Apoptoseinduktion an der Grenzfläche von Silikonimplantaten durch ein Anti-FAS-cross-linking an der Silikonoberfläche günstig auf die Biokompatibilität von Silikonen auswirken könnte.