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Einfluss von physikalischen Parametern auf die Kultivierung von humanen Chondrocyten in einer 3D Matrix
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Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Fragestellung
Untersucht wird die Wirkung von undulierenden hydrostatischen Drücken und Scherkräften auf humane Chondrocyten in einer 3D Kollagen-I Matrix.
Methoden
Humane Chondrocyten wurden im Monolayer amplifiziert und in einer Konzentration von 2*105/ml in eine Kollagen-I Matrix eingebracht. Die Kultivierung erfolgte in einer Kulturkammer aus Plexiglas, die mit einer Pumpe zur Aufrechterhaltung der Scherkräfte durch Mediumdurchfluss (100ml/min) und mit einer Diffusionskammer (Diffusionsfläche 28 cm2) verbunden ist. Die Applikation undulierender hydrostatischer Drücke (Druckmax. 0,35*105Pa, Frequenz 0,02Hz) erfolgte pneumatisch. Die Proben wurden über einen Zeitraum von bis zu 7 Tagen kultiviert, aufbereitet wurden sie histologisch, immunhistochemisch (Nachweis von Kollagen Typ-II) und molekularbiologisch (quantitative PCR im Lightcycler).
Ergebnisse
Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte sich makroskopisch kein Unterschied, es kam zu keiner signifikanten Höhenabnahme der Proben. Histologisch bzw. immunhistochemisch zeigte sich eine Erhöhung der Zellzahl sowie der Konzentration von Kollagen-II und Proteoglycan im Vergleich zur Kontrollgruppe ohne Druck- und Scherkraftapplikation. Die vermehrte Kollagen-II und Aggrecan Expression konnte mittels quantitativer PCR bestätigt werden.
Schlussfolgerungen
Durch die Applikation von undulierenden hydrostatischen Drücken und Scherkräften konnten die Kultivierungsbedingungen für humane Chondrocyten in einer 3D Matrix verbessert werden.