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Entwicklung einer plastischen membranverankerten 3D – Chondrozytenkultur in einer Kulturkammer
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Authors
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A. Beberhold
- Lehrstuhl für Orthopädie, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Eisenberg, Germany
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J. Anders
- Orthopädie, Waldkrankenhaus Rudolf Elle, Eisenberg, Germany
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I. Stonans
- Forschungsabteilung, Waldkrankenhaus Rudolf Elle, Eisenberg, Germany
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J. Mollenhauer
- Forschungsabteilung, Waldkrankenhaus Rudolf Elle, Eisenberg, Germany
| Published: | September 28, 2006 |
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Fragestellung: Die Verwendung von Matrixmaterialien in der Rekonstruktion von osteochondralen Defekten ist ein verfolgenswerter Ansatz. In der hier vorliegenden Arbeit wurde die Verwendbarkeit des Hämostyptikums Spongostan® als Trägermaterial [Ref. 1] für Chondrozyten bestätigt. Ausgehend davon sollte eine in-vitro-Kultivation der entstandenen plastischen Chondrozyten – Spongostan – Masse in einer Kulturkammer mit Kollagenmembranen als Kammerwände entwickelt werden.
Methoden: Bovine primäre Chondrozyten wurden nach dem enzymatischen Verdau in Spongostan Powder (porcine Gelatine) eingebracht. Die entstandene plastiline Masse wurde zwischen einer Kollagen – I – Membran (BioGide, Fa. Geistlich) einerseits und einem Dialyseschlauch anderseits für 7, 14 bzw. 28 Tage in Kulturkammen (Fa. Minucells) kultiviert. Neben der immunhistologischen Darstellung der Kollagen Typ I und II, sowie des Aggrekans wurde die mRNA – Expression derselben mittels quantitativer PCR bestimmt. Die Menge der in den Kulturkammern produzierten Glykosaminoglykane wurde mit dem Dimethylenblau – Assay (DMB) bestimmt.
Ergebnisse: In den Kulturkammern konnte eine homogen verteilte vitale Zellsuspension kultiviert werden. Während die immunhistologische Darstellung des Prokollagen I, sowie des zellgebundenen Kollagen I negativ war, zeigten Kollagen II und Aggrekan eine intra- und perizelluläre Verteilung. Nach 14 Tagen erreichte die Glykosaminoglykankonzentration ein Maximum vom 0,21 µg/mg Kulturmasse (7 Tage: 0,07µg/mg; 28 Tage: 0,06µg/mg.) In Monolayerkulturen mit Chondrozyten, deren Medium mit 0,3 mg Spongostan/ ml versetzt wurde, ergab sich eine statistisch signifikante Reduktion der Kollagen Typ I – Expression um über 90 % im Vergleich zu Kulturen ohne Spongostan, wohingegen die Aggrekan- m-RNA-Menge nicht dramatisch verändert war.
Schlussfolgerung: Die vorliegenden in – vitro – Ergebnisse zeigen die Verwendbarkeit des Spongostan als Matrix für Chondrozyten. In den verwendeten Kulturkammern erwies sich der Kultivationszeitraum von 14 Tagen als ideal.
