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Fragestellung: Ziel der Studie war es, die mechanische Stabilität eines zellbesiedelten Kollagengels durch mechanische Kompression zu erhöhen.

Methoden: Humane artikuläre Chondrozyten wurden nach enzymatischer Freisetzung in einer Konzentration von 2x105 Zellen/ml in ein Kollagen Typ-I Gel (Ars Arthro, Esslingen) eingebracht. Die Gele wurden unkomprimiert belassen oder in einer Kompressionskammer unter sterilen Bedingungen um einen Faktor 10, 20 oder 40 mechanisch komprimiert. Die Proben wurden anschließend für bis zu 6 Wochen in-vitro kultiviert. Neben der initialen Bestimmung der Ausreißfestigkeit der unterschiedlichen Kompressionsstufen wurde die Überlebensrate der Zellen sowie deren Proliferation in-vitro bestimmt. Histologische Färbungen gaben Aufschluß über die Zellmorphologie sowie die Kollagen-Typ-II und Proteoglycan-Produktion.

Ergebnisse: Die mechanische Kompression des zellbesiedelten Kollagen Typ-I Gels konnte unter sterilen Bedingungen bis zu einem Faktor 40 durchgeführt werden, was zu einer deutlich verbesserten Handhabbarkeit führte. Die Ausreißfestigkeit von Standard-Nahtmaterial wurde dabei von 0,37 N des 10fach komprimierten Gels bis auf 2,62 N des 40fach komprimierten Gels gesteigert. Eingebrachte Zellen wurden allerdings durch den Kompressionvorgang in steigendem Maße geschädigt, wie ein Apoptosenachweis ergab. Der Proliferationsfaktor der überlebenden Zellen nahm ebenfalls mit steigendem Kompressionsgrad von 18 nach 5 Wo beim unkomprimierten Gel auf 2,8 beim 40fach komprimierten Gel ab. Die im Gel kultivierten Zellen behielten bei allen Kompressionsstufen überwiegend ihre runde Form, Unterschiede in der Proteoglycan- oder Kollagen Typ-II Produktion konnten nicht beobachtet werden.

Schlussfolgerung: Durch mechanische Kompression lässt sich die initiale Stabilität von Kollagengelen deutlich steigern, eingebrachte Zellen werden allerdings in gleichem Maße geschädigt.