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Einleitung: Eine adäquate Vaskularisierung ist eine der wichtigsten Vorraussetzungen bei der Knochentransplantation. Deshalb wurden β-Trikalzium-Phosphat (β-TCP) und poröses Poly (l-Laktid-Co-Glykolid) (PLGA) Scaffolds mit Hilfe von Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) beschichtet und es wurde untersucht, ob diese Beschichtung einen Einfluss auf die Vaskularisierung und Angiogenese hat.

Material und Methoden: In 48 balb/c Mäusen wurden Rückenhautkammern implantiert, und diese wurden 6 Gruppen zugeteilt (jeweils n=8). Unbeschichtete, kollagenbeschichtete und zusätzlich VEGF-beschichtete PLGA und β-TCP Scaffolds wurden in die Kammern eingebracht. Während des 14-tägigen Beobachtungszeitraums wurden mittels intravitaler Floureszenzmikroskopie wiederholt die Angiogenese, die Neovarskularisation und Leukozyten-Endothel-Interaktionen gemessen. Ergänzend wurde die Freisetzung von VEGF aus PLGA und β-TCP über eine ELISA-Testung untersucht. Anhand von histologischen Präparaten wurden mikromorphologische Aspekte beobachtet.

Ergebnisse: Unbeschichtete β-TCP Scaffolds zeigten im Vergleich zu unbeschichteten PLGA Scaffolds eine beschleunigte und höhere Angiogenese. Die Beschichtung mit VEGF in vivo bewirkte zusätzlich sowohl in PLGA- als auch besonders in β-TCP Scaffolds eine signifikante Steigerung der Neoangiogenese. PLGA Scaffolds setzten im Vergleich zu β-TCP innerhalb der ersten zwei Tage in vitro signifikant mehr VEGF frei. In der Folge konnten wir bei den PLGA Scaffolds eine massive Abnahme der VEGF-Freisetzung beobachten. Die Freisetzung war im Vergleich zur konstanten VEGF-Abgabe von β-TCP vernachlässigbar gering. Über den Beobachtungszeitraum zeigten sich konstant leicht erhöhte Entzündungsparamter im nicht signifikanten Bereich. Histologisch zeigte sich sowohl bei PLGA- als auch bei β-TCP Scaffolds eine adäquate Einheilung ins Empfängergewebe.

Zusammenfassung: Die Studie demonstriert, dass β-TCP Scaffolds bessere Vorraussetzungen für die Vaskularisierung bieten als PLGA-Scaffolds. Eine Beschichtung mit VEGF verbessert die Bedingungen in beiden Scaffolds signifikant. Es kommt zu einer früheren und stärkeren Vaskularisierung. Die Studie stellt somit einen vielversprechenden Lösungsansatz für den erfolgreichen klinischen Einsatz von Tissue Engeneering Konstrukten dar.