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Biomechanische Eigenschaften des allogenen Patellarsehnentransplantates nach Sterilisation mit einem neuartigen Peressigsäure-Ethanol Verfahren
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Autoren
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S. Scheffler
- Charité, Humboldt-Universität, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin
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J. Scherler
- Charité, Humboldt-Universität, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin
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A. Pruß
- Charité, Humboldt-Universität, Institut für Transfusionsmedizin, Berlin
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R. von Versen
- Deutsches Institut für Zell- und Gewebeersatz GmbH, Berlin
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A. Weiler
- Charité, Humboldt-Universität, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin
| Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften von allogenen Knochen-Patellarsehne-Knochen-Transplantaten (PAT) nach Sterililsation mit einem neuartigen Peressigsäure-Ethanol Verfahren von unbehandelten frisch-gefrorenen Patellarsehnentransplantaten als Plastik zur Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes
Methoden
Acht frisch-gefrorene PAT Allotransplantate (A) und acht Allotransplantate nach Sterilisation mit dem Peressigsäure-Ethanol Verfahren (B) mit einer Breite von 10 mm wurden einer uniaxialen biomechanischen Testung unterzogen.
Sämtliche Transplantate wurden präkonditioniert (0 - 20N, 10x), gefolgt von einem zyklischen (20 - 200 N, 200x) und einem Versagenstest. Die Elongation der kompletten Patellarsehne, sowie die Elongation des Transplantatzentrums während des zyklischen Belastungstests wurden mit einem optischen Meßsystem analysiert. Transplantat-Creep und Dehnung, sowie dessen mechanischen Eigenschaften im Rahmen des Versagenstest wurden gemessen. Ein Student t-Test wurde zur statistischen Auswertung der Daten bei einem Signifikanzniveau von p<0.05 verwendet.
Ergebnisse
Die Ergebnisse des zyklischen Belastungstests zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen beim Creep der gesamten Transplantatlänge (0.28±0.18mm (A) vs. 0.33±0.16mm (B)) bzw. des Transplantatzentrums (0.10±0.09mm (A) vs. 0.08±0.08mm (B)). Ebenfalls keine signifikanten Unterschiede konnten für die Dehnung (Gesamt: 7±2% (A) vs. 6±3% (B), Zentrum: 2±1% for (A) und (B)), sowie für die Versagenskraft (1596±570 vs. 1501±548 N) und Steifigkeit (180±47 vs. 194±57 N/mm) in Folge des Versagenstests gefunden werden. Sämtliche Transplantate versagten im zentralen Bandbereich in beiden Studiengruppen.
Schlussfolgerungen
Im Rahmen der Sterilisation von knöchernen Allografts konnte der Nachweis einer kompletten Inaktivierung von Viren, Bakterien und Pilzen (Reduktionsfaktor ≥ 4 log10 und ≥ 5log10) mittels des Peressigsäure-Ethanol Verfahrens gezeigt werden. Kürzlich wurde dieses Verfahren auch für die Sterilisation von Weichteiltransplantaten vorgestellt. Jedoch fehlen biomechanische Untersuchungen, die den Effekt auf die mechanischen Eigenschaften von solch vorbehandelten Transplantaten evaluiert haben.
In dieser Studie konnte kein nachteiliger Effekt des Peressigsäure-Ethanol Sterilisationsverfahrens auf die mechanischen Eigenschaften von Patellarsehnen Allografts unter submaximaler zyklischer wie maximaler Versagenslast gefunden werden. Während bestehende Sterilisationsverfahren, wie die Gamma-Bestrahlung oder Ethylenoxid-Behandlung, Konzentrationen erfordern, um eine verlässliche Inaktivierung von viralen, bakteriellen und pilzartigen Erregern zu erreichen, die zu einer Schwächung der mechanischen Eigenschaften von Weichteiltransplantaten führen, konnte ein solcher nachteiliger Effekt für das Peressigsäure-Ethanol Verfahren nicht gefunden werden. Daher stellt dieses neuartige Verfahren eine vielversprechende Alternative zu den herkömmlichen Verfahren zur Sterilisation von Allografts dar.
