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49. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie (ÖGPÄRC), 42. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen e. V. (DGPRÄC), 16. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen e. V. (VDÄPC)

29.09. - 01.10.2011, Innsbruck

Knorpel Tissue Engineering: Einfluß direkter mechanischer Belastung im Bioreaktor auf Scaffold-frei generierten Knorpel

Meeting Abstract

  • author Arndt Schilling - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Elisa Hoenig - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Thomas Winkler - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Gabriela Mielke - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Helga Paetzold - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Daniel Schuettler - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Christiane Goepfert - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Hans-Guenther Machens - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München
  • Michael M. Morlock - Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie Klinikum Rechts der Isar, Technische Universität München, München

Österreichische Gesellschaft für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie. Deutsche Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen. Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen. 49. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie (ÖGPÄRC), 42. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 16. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC). Innsbruck, 29.09.-01.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11dgpraecV51

DOI: 10.3205/11dgpraec052, URN: urn:nbn:de:0183-11dgpraec0525

Published: September 27, 2011

© 2011 Schilling et al.
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Einleitung: Knorpel hat eine limitierte Heilungskapazität. Ein Ansatz, Defekte im Knorpel wieder aufzubauen ist das Tissue Engineering (TE). Die Herstellung von TE-Knorpel ist zeitaufwending und teuer und insbesondere die mechanischen Eigenschaften des so gewonnenen Gewebes sind bisher noch nicht zufriedenstellend. Da Knorpel in vivo typischerweise mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, sollte untersucht werden, ob sich durch mechanische Stimulierung im Bioreaktor die Eigenschaften von TE-Knorpel verbessern lassen.

Material und Methoden: Primäre porcine Chondrozyten wurden isoliert, proliferiert und redifferenziert. Aus diesen Zellen wurden dann scaffoldfreie 3D-Knorpelkonstrukte hergestellt. Diese wurden in einem eigens dafür konstruierten 8-Kammer-Bioreaktor über 14 Tage dynamisch komprimiert (0%, 5%, 10%, 20% Kompression; 3000 Zyklen/Tag). Der Knorpel wurde biochemisch, histologisch und mechanisch evaluiert.

Ergebnisse: Alle Gruppen zeigten die Expression knorpelspezifischer Marker. Zwischen den belasteten und unbelasteten Gruppen gab es keine Unterschiede beim Glycosaminoglycan- oder Collagengehalt. Es konnte aber eine signifikante, positive Korrelation zwischen Kompressionsamplitude und normalisiertem elastischem Modul (E-Modul) des Gewebes gefunden werden. (R2 = 0.59, p < 0.001). Die höchste Kompressionsamplitude 20% hatte den stärksten Effekt auf die mechanischen Eigenschaften (E-Modul 241%+/-28% im Vergleich zur nicht belasteten Kontrollgruppe)

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Studie legen den Schluß nahe, daß mechanische Präkonditionierung von Knorpel mit hohen Kompressionsamplituden ein attraktiver Weg zur Generierung von steiferem Knorpelgewebe sein könnte und helfen könnte die Kultivierung von mechanisch kompetentem TE-Knorpel zu beschleunigen.